O 13 de xullo de 1817, Nicolás casou coa princesa Carlota de Prusia (1798-1860), que posteriormente tomou o nome de Alexandra Feodorovna cando se converteu á ortodoxia. Os pais de Carlota naceron Frederick William III de Prusia e Catherine the Great, e os seus pais converteronse en emperador e emperatriz de Rusia. Era irmán menor do emperador Alexandre I de Rusia, que sucedeu ao trono en 1801, e do gran duque Constantino Pavlovich de Rusia. Riasanovsky di que era "o home máis guapo de Europa, pero tamén un encantador que gozaba da compañía feminina e era a miúdo o mellor cos homes".
Palacio Gatchina en Gatchina