W niewielkiej odległości od dawnej synagogi, na zboczu nad rzeką Kosarzewką, zachowały się pozostałości starego cmentarza żydowskiego w Bychawie. Cmentarz powstał prawdopodobnie w XVII wieku, równocześnie z pierwszą drewnianą synagogą, i funkcjonował jako miejsce pochówków społeczności żydowskiej aż do początku XX wieku. Prawdopodobnie został zamknięty dla celów grzebalnych około 1924 roku, choć niektóre źródła podają datę 1926 roku.

Podczas II wojny światowej Niemcy doprowadzili do całkowitej dewastacji nekropolii. Nagrobki zostały zniszczone, a kamienie nagrobne użyto m.in. do wybrukowania ulic i placów w mieście, między innymi przed budynkiem gminy. Po wojnie proces niszczenia cmentarza trwał nadal, a jego teren stopniowo został częściowo zabudowany.

Obecnie pozostałości cmentarza zajmują około 0,6 ha, chociaż pierwotna powierzchnia mogła wynosić nawet 6 hektarów. Zachowały się fragmenty około ośmiu macew, które najprawdopodobniej zostały wtórnie ustawione. Macewy i fragmenty nagrobków są dziś jedynym świadectwem historii.