Баронесса С.К. Буксгевден: «Татьяна Николаевна, по-моему, была самая хорошенькая. Она была выше матери, но такая тоненькая и так хорошо сложена, что высокий рост не был ей помехой. У неё были красивые, правильные черты лица, она была похожа на своих царственных красавиц родственниц, чьи фамильные портреты украшали дворец. Темноволосая, бледнолицая, с широко расставленными глазами — это придавало её взгляду поэтическое, несколько отсутствующее выражение, что не соответствовало её характеру. В ней была смесь искренности, прямолинейности и упорства, склонности к поэзии и абстрактным идеям. Она была ближе всех к матери и была любимицей у неё и у отца. Абсолютно лишённая самолюбия, она всегда была готова отказаться от своих планов, если появлялась возможность погулять с отцом, почитать матери, сделать то, о чём её просили. Именно Татьяна Николаевна нянчилась с младшими, помогала устраивать дела во дворце, чтобы официальные церемонии согласовывались с личными планами семьи. У неё был практический ум императрицы и детальный подход ко всему».
Юлия Ден: «Великая княжна Татьяна Николаевна была столь же обаятельной, как и её старшая сестра, но по-своему. Её часто называли гордячкой, но я не знала никого, кому бы гордыня была бы менее свойственна, чем ей. С ней произошло то же, что и с её величеством. Её застенчивость и сдержанность принимали за высокомерие, однако стоило вам познакомиться с ней поближе и завоевать её доверие, как сдержанность исчезала и перед вами представала подлинная Татьяна Николаевна. Она обладала поэтической натурой, жаждала настоящей дружбы.
Его величество горячо любил вторую дочь, и сёстры шутили, что если надо обратиться к государю с какой-то просьбой, то “Татьяна должна попросить papа́, чтобы он нам это разрешил”. Очень высокая, тонкая, как тростинка, она была наделена изящным профилем камеи и каштановыми волосами. Она была свежа, хрупка и чиста, как роза».
А.А. Танеева: «Татьяна Николаевна была в мать — худенькая и высокая. Она редко шалила и сдержанностью и манерами напоминала государыню. Она всегда останавливала сестёр, напоминала волю матери, отчего они постоянно называли её “гувернанткой”. Родители, казалось мне, любили её больше других. Государь говорил мне, что Татьяна Николаевна напоминает государыню. Волосы у неё были тёмные... Мне также казалось, что Татьяна Николаевна была очень популярна: все её любили — и домашние, и учителя, и в лазаретах. Она была самая общительная и хотела иметь подруг».
П. Жильяр: «Татьяна Николаевна, от природы скорее сдержанная, обладала волей, но была менее откровенна и непосредственна, чем старшая сестра. Она была также менее даровита, но искупала этот недостаток большой последовательностью и ровностью характера. Она была очень красива, хотя не имела прелести Ольги Николаевны.
Если только императрица делала разницу между дочерьми, то её любимицей была Татьяна Николаевна. Не то чтобы её сёстры любили мать меньше её, но Татьяна Николаевна умела окружать её постоянной заботливостью и никогда не позволяла себе показать, что она не в духе. Своей красотой и природным умением держаться в обществе она затеняла сестру, которая меньше занималась своей особой и как-то стушёвывалась. Тем не менее, эти обе сестры нежно любили друг друга; между ними было только полтора года разницы, что, естественно, их сближало. Их звали “большие”, тогда как Марию Николаевну и Анастасию Николаевну продолжали звать “маленькие”«
А. Мосолов, начальник канцелярии Министерства императорского двора: «Татьяна была выше, тоньше и стройнее сестры, лицо — более продолговатое, и вся фигура породистее и аристократичнее, волосы немного темнее, чем у старшей. На мой взгляд, Татьяна Николаевна была самой красивой из четырёх сестёр».
К. Битнер: «Если бы семья лишилась Александры Феодоровны, то крышей бы для неё была Татьяна Николаевна. Она была самым близким лицом к императрице. Они были два друга».
Полковник Кобылинский: «Когда государь с государыней уехали из Тобольска, никто как-то не замечал старшинства Ольги Николаевны. Что нужно, всегда шли к Татьяне: “Как Татьяна Николаевна”. Эта была девушка вполне сложившегося характера, прямой, честной и чистой натуры; в ней отмечались исключительная склонность к установлению порядка в жизни и сильно развитое сознание долга. Она ведала, за болезнью матери, распорядками в доме, заботилась об Алексее Николаевиче и всегда сопровождала государя на его прогулках, если не было Долгорукова. Она была умная, развитая; любила хозяйничать, и в частности вышивать и гладить бельё».
А. Якимов, царский охранник: «Такая же, видать, как царица, была Татьяна. У неё вид был такой же строгий и важный, как у матери. А остальные дочери: Ольга, Мария и Анастасия — важности никакой не имели».