Assistent-coaches Tom Cichon en Patrick Kohlmann hebben ook de club verlaten, waarbij de exit van Werner woensdag werd bevestigd.
Sportief directeur Marcel Schafer zei dat de beslissing volgde op een grondige evaluatie van het seizoen.
"We hebben de afgelopen dagen een grondige eindbeoordeling van het recente seizoen uitgevoerd," zei Schafer. "Op dinsdagavond hebben we besloten dat een verandering van hoofdcoach noodzakelijk was."
Schafer bedankte Werner en zijn staf voor hun bijdrage aan de wederopbouw van Leipzig.
"We willen Ole, Tom en Patrick bedanken voor al hun harde werk en inzet bij RB Leipzig," zei hij. "Zij speelden een belangrijke rol in onze succesvolle wederopbouw en in het kwalificeren voor de Champions League. Desondanks geloven we dat de uitdagingen voor ons nieuwe ideeën en een andere aanpak vereisen."
Jan Zimmermann, een andere assistent onder Werner, blijft voorlopig bij de club, terwijl RB Leipzig nog niet heeft bevestigd of hij onder een nieuwe hoofdcoach zal blijven.
Jurgen Klopp, hoofd van wereldvoetbal bij Red Bull, sprak over de beslissing in een interview met Magenta TV, waar hij werkt als analist voor het Wereldkampioenschap.
"We handelen in een adviserende rol als het Global Team," zei Klopp. "Dat betekent dat we betrokken waren bij het besluitvormingsproces. We hebben het seizoen geanalyseerd - Ole deed geweldig werk, we kwalificeerden ons voor de Champions League. Maar tegelijkertijd moeten we ook vooruitkijken."
De ontslag van Werner, samen met dat van zijn coachingstaff, zou RB Leipzig naar verluidt ongeveer €3,5 miljoen kosten, waarbij de 38-jarige nog een jaar op zijn contract had.
Martin Demichelis, momenteel hoofdcoach bij RCD Mallorca, is de belangrijkste kandidaat om Werner te vervangen, met berichten uit Duitsland en Spanje die aangeven dat Leipzig van plan is een ontsnappingsclausule van €2,5 miljoen in zijn contract te activeren.
Sky-journalist Florian Plettenberg heeft gerapporteerd dat Demichelis nu wordt verwacht als de opvolger van Werner.
Klopp weigerde in te gaan op de specifics toen hem werd gevraagd naar Demichelis.
"Ik kan daar op dit moment echt niets over zeggen," zei hij. "Ik bemoei me niet met speculaties."
Werner had Leipzig teruggeleid naar de Champions League ondanks een grote selectieherziening waarbij Xavi Simons, Lois Openda en Benjamin Sesko de club afgelopen zomer verlieten.