I förhoppning att bli Carl Fredric Adelcrantz efterträdare som överintendent gjorde Ehrensvärd ingående studier i arkitekturen. 1782 återinträdde Adelcrantz vid flottan. I samband med sin utländska resa hade Gustaf III kvarlämnat ett förseglat konvolut, som skulle öppnas i den händelse Ehrensvärds gamle vän Henrik af Trolle, numera general-amiral, skulle avlida. Då han avled 1784 och konvolutet öppnades visade det sig innehålla en fullmakt för överamiralsämbetet utställt till Ehrensvärd. Han bosatte sig nu i Karlskrona och arbetade intensivt med planer på att reformera flottan. Då han motsatte sig Gustav III:s krigsplaner fråntogs han 1788 överbefälet. 1789 fick han dock befälet över finska skärgårdsflottan. Med klok beräkning av de svenska och ryska skärgårdsflottornas styrkeförhållanden vägrade Ehrensvärd att följa Gustaf III:s önskan om ett omedelbart anfall. 24 augusti gick emellertid ryssarna till attack utanför Fredrikshamn och lyckades trots en tapper insats från svensk sida tillfoga Ehrensvärd ett svårt nederlag i första slaget vid Svensksund. Ehrensvärds yttrande efter slaget, om än obekräftat, har blivit ryktbart: "Eders majestät har ingen skärgårdsflotta mer".