Två gånger större vinnare McIlroy, 25, och danska tidigare värld nummer ett Wozniacki, 23, meddelade sin förlovning på nyårsafton.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
"Problemet är mitt", sa McIlroy. "De bröllopsinbjudningar som gavs i helgen fick mig att inse att jag inte var redo för allt som äktenskapet innebär."
Paret hade varit tillsammans i mer än två år.
McIlroy är för närvarande på Wentworth för BMW PGA Championship, European Tours flaggskeppsevenemang som startar på torsdag.
Wozniacki är inställd på att tävla i Franska Öppna i Paris med start den 25 maj.
McIlroy tillade i ett uttalande genom sitt förvaltningsbolag: " Det finns inget rätt sätt att göra slut på ett förhållande som har varit så viktigt för två personer.
"Jag önskar Caroline all lycka hon förtjänar och tackar henne för de stora stunder vi har haft."
"Nyheten har chockat världen av både golf och tennis, särskilt med tidpunkten för splittringen. McIlroy är på väg att starta en avgörande körning av turneringar, medan Wozniacki spelar den kommande franska öppna."
McIlroy sa att beslutet att avsluta förlovningen hade varit ömsesidigt och vänskapligt.
Han sa att det var en svår tid, men att flytten var bäst för dem båda.
McIlroy vann US Open 2011 och US PGA Championship följande år.
Wozniacki, som har nått finalen i en stor slam turnering - US Open 2009 - är för närvarande rankad 13: e i världen.
När McIlroy tillkännagav sin förlovning, twittrade han: "Jag har en känsla av att det kommer att bli ett bra år."
Den nordirländska golfstjärnan Rory McIlroy har brutit sitt förlovning med tennisspelaren Caroline Wozniacki.