1793年1月21日，路易十六在断头台上被处死，在法国大革命的狂风暴雨中死去。法国历史学家米涅对此惋惜不已，认为路易十六是个“最善良而又最软弱的国王”，“假如他有更坚强的性格，必将成为独一无二的国王”
路易十六不是暴君，和“太阳王”路易十四比起来，他不那么独断专行，能听从大臣的建议处理问题。和拥有众多情妇的路易十五比起来，他也不那么好色，对王后玛丽·安托瓦内特尽到了丈夫的责任。
路易十六也不是毫无追求，只求维持现状。当路易十六在1774年继承法国王位时，路易十四和路易十五对外战争连续失败、对内无情剥削平民百姓，给他留下来一个难以收拾的政治经济烂摊子，因此路易十六任命了一批有才能的大臣进行改革，以解决财政困难，缓解国内的阶级矛盾。尽管这些改革都没有成功，但也表明路易十六是一个不甘心国家衰落、王权没落的有志君主。
1778年，路易十六为恢复法国的荣耀，加入北美独立战争，对世仇英国宣战，大力援助美国对抗英国，最终在1783年取得了胜利，为法国洗刷了耻辱，但巨大的军事开支也导致法国财政濒临破产，加剧了国内的政治经济危急。1788年，恶劣的天气让法国农业出现灾难性的歉收，这导致法国人民饥寒交迫，对--的不满达到了极点。
1789年5月，路易十六为解决财政问题，被迫召开已经中断175年的三级会议，让僧侣、贵族、平民三个等级的代表汇聚一堂，在凡尔赛共商国是。平民是第三等级，是饱受压迫的纳税人，也是政治地位最低的阶层，他们对特权阶级的统治忍气吞声已久，现在决定借着这个国王有求于自己的机会提升自己的政治地位，不再做被压迫者。6月，第三等级代表以国民议会自居，并且赋予了自己批准税收的权利。
面对第三等级的反抗，贵族感到不满，路易十六同样感到不满，于是，路易十六命令军队镇压，企图迫使第三等级屈服。第三等级威武不能屈，坚决反抗，僧侣等级和贵族等级最后妥协，加入国民议会。然而，路易十六没有妥协，他继续动用军队对抗国民议会，并流放了深得民望的财政大臣内克尔。当内克尔被流放的消息传到巴黎后，满怀怒火的巴黎人民发动起义，在7月14日攻占了巴士底狱，这令路易十六大吃一惊，很快对国民议会改变态度，亲临国民议会，说他和国民是一体，已命令军队撤离巴黎和凡尔赛，明确表示自己向国民议会做出妥协，承认了国民议会全国最高立法机会的地位。
此后，国民议会宣布废除各种特权，开始了制定宪法的工作。新宪法旨在削弱王权，赋予人民自由、平等的权利，这让路易十六感到实在难以接受。1789年10月，路易十六接受贵族的建议，在凡尔赛宫大办宴会，招待各支军队，企图收买军队发动反革命政变，出走外地，集结反革命力量发动内战。巴黎人民对路易十六的阴谋大为不满，再次发动起义，浩浩荡荡前往凡尔赛宫，要求路易十六回到巴黎。路易十六见状，只好妥协，离开凡尔赛，返回巴黎。
1789年是法国大革命的爆发之年，路易十六对革命的态度反复多变，他时而反抗，是为了维护王权。时而妥协，也是为了维护王权。正如米涅所说，路易十六性格软弱，他的举棋不定助长了革命的力量，今年如此，以后也是如此。
路易十六和国民议会一起回到巴黎后，议会一边紧锣密鼓地废除法国的封建特权，一边制定宪法。面对新形势，路易十六表面配合议会的工作，实则不甘心自己“君权神授”的王权被削弱。此时，逃亡外国的法国贵族越来越多，他们渴望法国回到革命前的状态。欧洲列国也开始干涉法国大革命，支持路易十六重新掌权。路易十六受到逃亡贵族和欧洲列国的鼓励，在1791年6月秘密逃离巴黎，企图前往荷兰，借助外国军队重新返回巴黎，解散议会，恢复自己的专制权力。结果，路易十六在瓦雷内被认出来，用自己最不想看到的方式回到了巴黎。
路易十六的逃亡行动激起了共和派的抗议，却得到了立宪派的原谅。立宪派成功镇压共和派的--后，制定了一部符合自己利益的1791年宪法。1791年宪法保留了君主的地位，规定立法议会是全国最高立法机关。在立法议会中，有主张只用法律保护革命成果的立宪派，也有主张有一切办法保护革命成果的吉伦特派和雅各宾派，于是，路易十六利用立宪派对抗吉伦特派和雅各宾派，以加强自己的权力。1792年6月，路易十六在立宪派的支持下，解散了由吉伦特派组建的内阁，这就彻底激化了路易十六和吉伦特派的矛盾，两个月后，吉伦特派和雅各宾派联手发动武装起义，一举攻占王宫，把路易十六视为囚犯囚禁到丹普尔堡。
随后，吉伦特派和雅各宾派废除1791年宪法，解散立法议会，建立国民公会，并在1792年9月21日宣布废除君主制，实行共和制，把法国由君主立宪政体变为共和政体。在吉伦特派和雅各宾派看来，既然法国已经成为共和国，路易十六便没有了存在的价值和必要，于是，国民公会在11月对路易十六开始审判，而路易十六对所有罪行予以否认，并申请辩护人为自己辩护。尽管路易十六和他的辩护人用尽办法反驳国民公会的指控，国民公会还是认定路易十六有罪，并判处死刑。
路易十六得知国民公会的判决结果后，表现得十分冷静，或许他早已知道自己必死无疑，审判只是一个形式而已。1793年1月21日，路易十六异常淡定地走上断头台，在39岁时身首异处。
