Gra podwójna Tatiana Golovin okazyjnie występowała w turniejach gry podwójnej, nie odnosząc w tej konkurencji znaczących sukcesów. W rankingu WTA klasyfikowana była najwyżej na 91. miejscu; miało to miejsce 13 sierpnia 2007. Osiągała ćwierćfinały imprez w Miami (2007, z Carą Black), Stanford (2007, z Peng Shuai) i San Diego (2007, z Wiktoryją Azaranką). W lipcu 2004 razem z Mary Pierce doszła do trzeciej rundy Wimbledonu, co jest jej najlepszym rezultatem wielkoszlemowym w tej konkurencji.
Gra mieszana 6 czerwca 2004 16-letnia Golovin w duecie z rodakiem Richardem Gasquet triumfowała w turnieju gry mieszanej wielkoszlemowego French Open. Nastolatkowie, którzy odpadli w pierwszych rundach rozgrywek singlowych, otrzymali od organizatorów paryskiej imprezy dziką kartę do występu w mikstach. W finałowym meczu pokonali rozstawionych z czwartym numerem Carę i Wayne’a Black. We wcześniejszych rundach zostawili w pokonanym polu utytułowanych deblistów, między innymi Virginię Ruano Pascual i Marka Knowlesa oraz Jelenę Bowinę i Nenada Zimonjicia.
Golovin w sumie pięciokrotnie występowała w turniejach gry mieszanej;