1840年5月7日，伟大的音乐家彼得·伊里奇·柴可夫斯基生于俄国的沃特金斯克。父亲名叫伊里亚·彼得洛维奇·柴可夫斯基，是一家铁矿公司的经理。“富有同情心、乐观、率直”的性格使父亲在地方上颇有名望，他为人和善，虽然不是很聪明，却极能干而且吃苦耐劳。
柴可夫斯基的母亲亚历山德拉·安德列耶夫娜祖籍法国，虽然不太美丽，但是仪态稳重，个子修长，并且有一双传神的眼睛。她说一口流利的法语和德语，以她当时的社会地位而言，这种成就并不足为奇，而且这与柴可夫斯基作曲天才的发展没有直接关联。柴可夫斯基很敬爱他的母亲，母亲对他幼年时代的生活有非常重要的影响。
柴可夫斯基的家庭没有音乐背景，而且不像莫扎特或肖邦那样被誉为音乐神童，但是他自幼机敏聪慧，很有音乐天分，凭着自身的努力和毅力，终于成为一个伟大的作曲家。
柴可夫斯基4岁的时候，父亲给家中的孩子们请了一位女家庭教师劳妮·裘尔巴赫。劳妮主要教导柴可夫斯基的哥哥尼古拉和表姐莱蒂亚，但是小柴可夫斯基却缠着劳妮，什么都要跟着学。或许是年龄最小得到便宜，他得到了更多的关怀与照顾。
后来，劳妮曾回忆柴可夫斯基儿时的情景说：“那个时候，彼得的衣服经常是肮脏不堪，纽扣残缺不全，或者是头发只梳了一半，其余的一半则乱成鸟巢状。”劳妮不懂音乐，她希望柴可夫斯基多学点其他的东西，少去弹钢琴。
“彼得比谁都用功，比谁都容易接收新知识，而且他在玩的时候也比任何人都开心……他很聪明，看来，我可真要小心地教育他。彼得生性敏感，常常为小事伤心，简直就像瓷器一样脆弱。惩罚对他并不是一个问题，因为一个别人丝毫不以为意的轻微批评都会让他难过大半天。”
由于课余时间有限，劳妮总是希望孩子们在这段时间能够好好锻炼身体，可是小柴可夫斯基却总不听话，一有时间就去弹琴。柴可夫斯基家中有一套播放音乐的设备，虽然劳妮极力想让小柴可夫斯基减少对音乐的喜爱，却并没有收到什么成效。关于柴可夫斯基对音乐的第一印象及对莫扎特的崇拜，不能不归功于那套设备，像莫扎特、杜尼泽堤和罗西尼的乐曲，全都是从那里听到的。
柴可夫斯基凭借着对音乐的敏感，能正确地领略出任何一首曲子中的钢琴部分，在他5岁生日那天，家人又为他请来一位钢琴教师，教他弹奏钢琴及一般的音乐课程。结果，不到3年的时间，他就能拿起乐谱即席演奏了。据劳妮讲，音乐常常会让小柴可夫斯基激动。她曾记得有一次，家庭音乐会结束以后，她发现小柴可夫斯基在床头哭泣，口里嚷道：“请救救我，这个音乐，这个音乐！”
劳妮告诉他：“音乐早已停止了！”可是他仍然指着自己头喊道：“不，它在这里，它在这里！我没有办法除掉它，它让我不得安宁。”劳妮曾经尝试类似治疗的方式希望能够让柴可夫斯基的冲动性格和病态的敏感好转。另外，她的教导能力也不错，因为小柴可夫斯基在6岁的时候已经能熟练掌握法语和德语了。
他的父亲在莫斯科找到了一份新的工作，全家在1848年9月起程赶赴那个城市。12天后，他们抵达莫斯科，但是那个可以多获一点报酬的职位却被父亲的一个不顾道德的朋友占去了。更糟糕的是，霍乱正在城市里肆虐，他们只好无奈地转往圣彼得堡。
小柴可夫斯基和哥哥尼古拉进入了一所寄宿学校就读。同学们把他们称为“乡巴佬”，没有同情心的老师也经常刁难这两个孩子，加上两兄弟又感染了麻疹病，祸不单行。哥哥的病经过医治后很快就痊愈了，但是柴可夫斯基却因为水土不服，病情没有丝毫好转的迹象，医生说他还需要经过半年的静养才能恢复健康。
这时，父亲在另外一个地方找到了一份工作，除了尼古拉一个人留在圣彼得堡继续读书外，其他的人又得跟着他再一次搬家。小柴可夫斯基除了因多次搬迁深感困扰以外，还得忍受与尼古拉分处两地的痛苦。其后的一段时间，虽然病情有所好转，但是他的性格却变得更加忧郁、孤僻。
最使柴可夫斯基的母亲感到烦恼及无奈的，就是小柴可夫斯基一天比一天懒惰，她写信告诉劳妮说：“彼得现在懒得不成样子了，什么也不肯好好学，我常常被他气得很难过。”直到一年以后，新的家庭教师来到以后，柴可夫斯基的情况才有些好转。他开始重拾荒废已久的学业。
当柴可夫斯基的弟弟出生后，他写信告诉劳妮：“天使们降临了人间。”虽然柴可夫斯基与阿纳托里和莫杰斯特在年龄上有一段距离，却与莫杰斯特非常要好。弟弟出生后不久，柴可夫斯基进入圣彼得堡的法政学校预科就读。由于学校离家很远，母亲特意嘱托老友瓦喀尔夫妇担任柴可夫斯基的监护人。