O treinador de 68 anos chegou à equipa de Yorkshire no início de Maio, substituindo Javi Gracia.
A direção do Leeds esperava que a reputação de Allardyce de manter as equipas no topo os ajudasse numa última tentativa de evitar a despromoção da Premier League, mas com apenas quatro jogos para dar a volta à situação, "Big Sam" perdeu três e empatou um.
Em comunicado conjunto, Allardyce descreveu o tempo em Elland Road como "uma honra" e elogiou os adeptos por terem tentado desempenhar o seu papel na tentativa de sobrevivência do clube.
"Foi uma honra orientar o Leeds, um grande clube com uma base de adeptos incrível, que merece estar na Premier League", afirmou Allardyce.
"Gostei muito de trabalhar com a equipa e os jogadores do clube e gostaria de agradecer a Angus Kinnear por esta oportunidade. Também gostaria de destacar o excelente trabalho de Karl Robinson e Robbie Keane, que trabalharam incansavelmente nas últimas semanas".
"Nesta fase da minha carreira, não tenho a certeza de que este desafio, que é potencialmente um projeto a longo prazo, seja algo com que me possa comprometer, mas desejo ao clube todo o sucesso para o futuro e espero que o clube regresse à Premier League, onde pertence", apontou.
O diretor executivo do Leeds, Angus Kinnear, agradeceu a Allardyce os esforços durante o curto mandato e revelou que um novo treinador será anunciado nas próximas semanas.
"Agradecemos ao Sam por ter sido suficientemente corajoso para intervir e fazer tudo o que podia para nos salvar", afirmou Kinnear em declaração.
"Infelizmente, não foi possível, mas Sam, Karl e Robbie fizeram tudo o que podiam para melhorar o ambiente em Thorp Arch e Elland Road e por isso estamos todos extremamente gratos."
O Leeds passou três épocas consecutivas na Premier League, depois de um interregno de quase duas décadas na primeira divisão inglesa, mas 18 meses turbulentos viram a equipa de Yorkshire passar por quatro treinadores nas duas últimas épocas, com Marcelo Bielsa, Jesse Marsch e Javi Gracia a precederem Allardyce.
A equipa foi goleada por 4-1 pelo Tottenham em casa na última jornada da época, terminando a cinco pontos da manutenção.