Po porážce Pruska Napoleonem v letech 1806-1807 byl Poniatowski jmenován ministrem války nově vzniklého Velkovévodství varšavského a vybudoval armádu o 40 000 mužích. Velkovévodství varšavské vzniklo po uzavření Tylžského míru (7. července 1807) a formálně bylo autonomní součástí Saska. Skutečnou výkonnou moc měl však Napoleon a jeho vybraní maršálové (Berthier). Poniatowski byl vrchním velitelem armády i ve válce proti Rakousku roku 1809. Tehdy soustředil kníže Jozef sbor o 15 000 mužích před Varšavou, a svedl s Rakušany, kteří početně převyšovali Poláky asi dvojnásobně, vyrovnanou bitvu u Raszynu a v důsledku příměří uzavřeného s arcivévodou Ferdinandem, musel vyklidit pravý břeh Visly. Po vypršení příměří provedl úspěšné tažení do Haliče a na jeho výzvu vzplanulo povstání celé této země. Rakušané tím byli přinuceni 2. června 1809 vyklidit Varšavu. Kníže spoléhal na pomoc Rusů, kteří byli tehdy spojenci Francie a tedy i Poniatowského, ale ti jej nechali zcela na holičkách. Jednání Poniatowského s nimi ztroskotalo. Po vítězství Napoleona u Wagramu (5. a 6. července 1809) se však změnila situace a kníže Poniatowski mohl v čele svých jednotek vtáhnout do Krakova (16. července 1809). Varšavské velkovévodství rozšířilo své území o značný díl Haliče. Napoleon knížeti Jozefovi věnoval zlatou šavli a jmenoval jej velkodůstojníkem Čestné legie.