В фондах музея-усадьбы хранится коллекция оригинальных живописных и графических портретов великого композитора, авторы которых Е.Е. Скобелев, Я.Л. Завируха, Ш.Н. Меламуд, А.И. Пархоменко, П.А. Алякринский, И.С. Астапов, а также гравюры, почтовые марки с портретными изображениями Петра Ильича.
Одна из первых работ, поставленных на учет в фонды музея – копия с живописного прижизненного портрета П.И. Чайковского, написанного Николаем Дмитриевичем Кузнецовым в 1893 году во время гастролей П.И. Чайковского в Одессе. Оригинальный портрет хранится в Государственной Третьяковской галере и отличается бо́льшими размерами. Автор копии, хранящейся в музее-усадьбе и выполненной до 1939 года, к сожалению, остался неизвестен.
На нескольких портретах композитор изображен маленьким мальчиком: «Петя Чайковский играет на рояле» А.И. Пархоменко, «Первый звук» Я.Л. Завирухи и «П.И. Чайковский – мальчик» П.А. Алякринского. Внешность маленького Петра известна по единственной детской фотографии, сделанной в 1848 году в Петербурге, на которой будущий композитор изображен с семьей. Именно с нее по заказу музея написал свою картину художник театра и кино Алексей Иванович Пархоменко, использовав фотографические черты лица мальчика, но изменив сюжет и позу, посадив его за рояль «Wirth». Почти на всех портретах, как в детском, так и зрелом возрасте, Петр Ильич задумчив и серьезен. Таким изобразил его и «зачинатель советской книжной иллюстрации» московский художник Петр Александрович Алякринский на своей акварели в черно-белых тонах.
На картине воткинского художника Якова Леонтьевича Завирухи маленький Петр тянется к клавишам рояля, пытаясь извлечь из него первые звуки. Большую часть жизни художник прожил в Воткинске, на родине Чайковского, что вдохновило его на создание серии сюжетных портретов, посвященных Петру Ильичу. На них мы видим в первую очередь не великого композитора, а обычного человека, собирающего грибы, держащего в руках букет любимых ландышей, дружески общающегося на прогулке с Львом Николаевичем Толстым. В повседневной обстановке композитор представлен и на рисунке Ивана Степановича Астапова. Петр Ильич в пальто, высокой шляпе и сигарой в руках сидит на скамейке и, как на многих портретах, задумчиво смотрит вдаль.
Внешность взрослого Петра Ильича Чайковского хорошо известна и узнаваема благодаря многочисленным фотографиям, которые композитору часто приходилось делать: родственники, знакомые, поклонники регулярно в письмах просили у него фото. Они легли в основу художественных портретов из фондов музея, которые представляют нам Петра Ильича, нарисованного с разных ракурсов, в разных техниках и разных стилях.