Les entraîneurs adjoints Tom Cichon et Patrick Kohlmann ont également quitté le club, avec le départ de Werner confirmé mercredi.
Le directeur sportif Marcel Schafer a déclaré que la décision faisait suite à un examen approfondi de la saison.
"Nous avons passé les derniers jours à effectuer un examen final approfondi de la saison récente," a déclaré Schafer. "Mardi soir, nous avons décidé qu'un changement d'entraîneur principal était nécessaire."
Schafer a remercié Werner et son staff pour leur contribution à la reconstruction de Leipzig.
"Nous voulons remercier Ole, Tom et Patrick pour tout leur travail acharné et leur engagement à RB Leipzig," a-t-il déclaré. "Ils ont joué un rôle important dans notre reconstruction réussie et dans la qualification pour la Ligue des champions. Néanmoins, nous croyons que les défis à venir nécessitent de nouvelles idées et une approche différente."
Jan Zimmermann, un autre assistant sous Werner, reste pour l'instant au club, RB Leipzig n'ayant pas encore confirmé s'il restera sous un nouvel entraîneur principal.
Jurgen Klopp, responsable du football mondial de Red Bull, a abordé la décision dans une interview avec Magenta TV, où il travaille en tant qu'expert pour la Coupe du Monde.
"Nous agissons en tant que conseil en tant qu'équipe mondiale," a déclaré Klopp. "Cela signifie que nous avons été impliqués dans le processus de décision. Nous avons analysé la saison - Ole a fait un excellent travail, nous nous sommes qualifiés pour la Ligue des champions. Mais en même temps, nous devons aussi regarder vers l'avenir."
Le licenciement de Werner, ainsi que celui de son staff d'entraîneurs, devrait coûter à RB Leipzig environ 3,5 millions d'euros, le trentenaire ayant un an de contrat restant.
Martin Demichelis, actuellement entraîneur principal à RCD Mallorca, est le candidat principal pour remplacer Werner, des rapports en Allemagne et en Espagne indiquant que Leipzig est prêt à déclencher une clause de libération de 2,5 millions d'euros dans son contrat.
Le journaliste de Sky Florian Plettenberg a rapporté que Demichelis devrait maintenant être confirmé comme successeur de Werner.
Klopp a refusé de se prononcer sur les détails lorsqu'on lui a demandé au sujet de Demichelis.
"Je ne peux vraiment rien dire à ce sujet pour le moment," a-t-il déclaré. "Je ne m'engage pas dans des spéculations."
Werner avait conduit Leipzig de nouveau en Ligue des champions malgré une refonte majeure de l'effectif qui a vu Xavi Simons, Lois Openda et Benjamin Sesko quitter tous le club l'été dernier.