个人生活
一场灾难性的婚姻
在法学院的学生时期，柴可夫斯基曾经暗恋过法国女歌手狄希耶·雅朵(Désirée Artôt)但在女方结婚之后，这段感情无疾而终。在他于莫斯科音乐院教书时，一名偏执的女学生安东妮雅·米露可娃(Antonina Miliukova)以大量情书攻势疯狂倒追他，扬言非他不嫁，甚至以死要胁。其实柴可夫斯基根本不记得自己班上有这个学生，但是女学生相当坚持，不断持续写信。当时柴可夫斯基迷上普希金(Pushkin)的诗作“尤金·奥尼金”(Eugene Onegin)，正打算改编成歌剧。由于诗作中的主角尤金年轻时拒绝了塔琪安娜以致后来终生活在悔恨当中，入戏太深的柴可夫斯基将自己想成尤金，认为自己不应回绝这段感情。两人于1877年7月18日结婚。
蜜月还没结束，柴可夫斯基就后悔了，在两人于7月26日回到莫斯科时，他已经濒临崩溃。周遭的朋友们都看得出来他的状况很不好，但是没有人知道严重性。婚后两周，他企图在冰冷的莫斯科河中自杀，但是随后却因为受不住寒冷而放弃，也因此染上严重的肺炎。精神上完全崩溃的柴可夫斯基逃到圣彼得堡。
他的哥哥安纳托利(Anatoly)到圣彼得堡火车站接他时，几乎认不出面前那个一脸憔悴、濒临崩溃的病弱男子就是自己的弟弟。安纳托利火速将他送到邻近的旅馆，发作了一阵之后，柴可夫斯基昏迷了整整两天。这期间他到底做了什么、说了什么，除了安纳托利之外大概就只有精神医师知道。医师建议柴可夫斯基彻底改变生活形态，要他不要想要尝试改善自己的婚姻，也不要再见新婚妻子。自此之后，柴可夫斯基再也没有见过安东妮雅，但会定期寄生活费给她，到死为止两人的婚姻关系都还保持着。
此后的几年，柴可夫斯基很害怕安东妮雅会将他们两人分开的内幕公诸于世。安纳托利试着说服她去办理离婚，安东妮雅却不肯离婚，也不愿配合对外宣称两人婚姻破裂的理由是因为柴可夫斯基有外遇。出版商尤尔金森(Pyotr I. Jürgenson)费尽唇舌为柴可夫斯基争取离婚机会却始终未果，却在1880年的夏天发现安东妮雅另结新欢已有半年，还生了孩子，都被丢到孤儿院。安东妮雅在1896年被诊断出有精神病，并于1917年病逝。
至于柴可夫斯基，他并不将自己的精神崩溃归咎于安东妮雅，而相信那是命定的悲剧，是对于他为了结婚而结婚的惩罚。尽管结婚的经验像是一场梦魇，身为同性恋的柴可夫斯基对于婚姻的憧憬却从未消减。当安纳托利订婚时，柴可夫斯基写了一封感人的信给他，信中提到“有时候我真的很希望能够被一个女人温柔的触摸与疼爱。我常幻想被一个慈爱的女人所拥抱，我能够躺在他的腿上亲吻着她...”后世的学者认为柴可夫斯基对于妻子的观念其实是错误的，只是想借由婚姻来取回早逝的母亲罢了。
一个及时的女恩人
一个对柴可夫斯基更有影响的是一位有钱的寡妇，名叫娜蒂契达·冯·梅克(Nadezhda von Meck)。她和柴可夫斯基于1877至1890年间互通的信件达1,200封。在她的坚持下两人从未见面。但在机缘巧合下他们在两个不同场合下偶然地碰上，不过他们没有交谈。她不但提供了一年6000卢布的赞助，亦表达了对柴可夫斯基的音乐事业的关注及其音乐的赞赏。可惜的是这段关系于13年后结束了，原因是她自称破了产。
有人认为她停止资助的原因是因为她发现了柴可夫斯基的同性恋身分，而不是因为破产。不过，她的二女Alexandra(她意外地以文字把她的父亲吓死—她写了一封信告诉父亲说姊妹Milochka并不是他的亲生女儿)在母亲开始资助柴可夫斯基的时候，已经告诉了她柴可夫斯基是同性恋，所以梅克夫人应不会因此而停止资助，她聪明地及极度勤奋地发掘有关柴可夫斯基的一切。有说她对柴可夫斯基一生的感情生活中并不会有女性的存在感到满意。
据说柴可夫斯基被她的突然终止赞助大受打击，更一路消沉。终其一生他亦未能了解梅克夫人终止赞助的原因。他所不知的内情，只在冯·梅克家族内流传。他们同时也是受害者，因为他们在死前未能解开所有误会。梅克夫人的财政状况比她向外发表的还要差：她的女婿Shirinsky勒索她，威胁要公开他妻子 Milochka父亲另有其人的秘密;儿子Vladimir过度挥霍，要求母亲更多的资助。梅克夫人的病情益发严重，她染上了结核病，而病菌已经感染到了她的喉头。在柴过世三个月后，她亦因窒息而去世。
另外一个使误会不能解开的原因是梅克夫人的手臂萎缩，使她不能写信。
去世
柴可夫斯基死于1893年的11月6日，正好是第六交响曲首演后九天。他的尸体被运至圣彼得堡亚历山大·涅夫斯基修道院的Tikhvin Cemetery，坟墓就在相熟的作曲家亚历山大·鲍罗丁(Alexander Borodin)和穆索斯基(Modest Mussorgsky)的附近。
大部分当时的学者都认为他死于霍乱，起因是因为喝下受到污染的自来水。但是近几十年来，另外几种理论逐渐流行起来，一般都相信他自杀的可能性很大，有可能是法学院校友会对同性恋的抵制运动导致。
音乐史学家亚莉珊卓欧洛娃(Aleksandra Orlova)在他未出版的“柴可夫斯基点滴”(Tchaikovsky Day by Day)一书手稿中，口头证词做为证据来支持柴可夫斯基死于自杀的推论。他认为柴可夫斯基服用砒霜自杀，所以死亡日期和尸体处理才会遮遮掩掩，产生前后不一的说词。然而，欧洛娃的论点缺乏书面上的证据，因此受到多方质疑，至今柴可夫斯基的真正死因还是个未解的谜。
英国籍作曲家麦克芬尼希(Michael Finnissy)以柴可夫斯基生前的最后几天与死亡为题，作了一部名为“羞耻罪衍”(Shameful Vice)的歌剧。
