Morsi avait été condamné à la peine de mort en juin 2015 pour son rôle dans des évasions massives de prison et des attaques contre la police durant la révolte qui a chassé Hosni Moubarak du pouvoir en 2011.
Mardi, la cour de cassation a également annulé les condamnations d'au moins cinq des co-accusés de M. Morsi, dont l'ancien guide suprême des frères musulmans Mohamed Badie.
Dans le même procès, près d'une centaine d'autres personnes avaient aussi été condamnées à la peine capitale par contumace. Ces personnes ne sont pas concernées par l'annulation prononcée par la cour mardi.
Au total, Morsi a été condamné à quatre reprises depuis sa destitution par l'armée en 2013.
Dans un procès pour espionnage au profit du Hamas palestinien, du Hezbollah libanais et de l'Iran, l'ex-président avait été condamné à la prison à vie.
Morsi avait aussi écopé de 20 ans de prison pour des violences contre des manifestants durant sa courte mandature.
Enfin, dans une dernière décision rendue en juin 2016, il a été condamné de nouveau à la prison à vie avec 10 coaccusés pour le vol de "documents relevant de la sécurité nationale" et leur livraison au Qatar, selon l'acte d'accusation.
Morsi est détenu à la prison de Borg-el-Arab près d'Alexandrie.