В январе 1855 г. Николай I простудился и 18 февраля (2 марта) 1855 г. скончался в возрасте 58 лет от воспаления легких. Распространившаяся было версия о самоубийстве подтверждения не нашла.

По легенде, разговаривая перед смертью с сыном Александром, Николай I сказал: «Сдаю тебе мою команду, к сожалению, не в том порядке, как желал, оставляя много хлопот и забот». Николай I правил страной почти 30 лет. «С 18 февраля 1855 года начинается новый период, в который выступают иные начала жизни», – писал В. О. Ключевский.

Похоронен Николай Павлович Романов в Петропавловском соборе Петропавловской крепости.