Οι πρώτες στρατιωτικές ενέργειες του Πέτρου στράφηκαν κατά των Οθωμανών Τούρκων. Η προσοχή του στη συνέχεια στράφηκε στο Βορρά. Ο Πέτρος ακόμα δεν είχε ασφαλές βόρειο λιμάνι, εκτός από τον Αρχάγγελο στη Λευκή Θάλασσα, όπου το λιμάνι παρέμενε παγωμένο εννέα μήνες το χρόνο. Η πρόσβαση στη Βαλτική παρεμποδιζόταν από τη Σουηδία, που την περιόριζε από τις τρεις πλευρές της. Οι φιλοδοξίες του Πέτρου για ένα «παράθυρο στη θάλασσα» τον οδήγησαν να συνάψει μια μυστική συμμαχία το 1699 με τη Σαξονία, την Πολωνική-Λιθουανική Κοινοπολιτεία και τη Δανία κατά της Σουηδίας, με αποτέλεσμα το Μεγάλο Βόρειο Πόλεμο. Ο πόλεμος τελείωσε το 1721 όταν μια εξαντλημένη Σουηδία ζήτησε ειρήνη με τη Ρωσία. Ο Πέτρος απέκτησε τέσσερις επαρχίες που βρίσκονται νότια και ανατολικά του Φινλανδικού Κόλπου, εξασφαλίζοντας έτσι την πολυπόθητη πρόσβαση στη θάλασσα. Εκεί ίδρυσε τη νέα πρωτεύουσα της Ρωσίας, την Αγία Πετρούπολη, σε αντικατάσταση της Μόσχας, που επί μακρόν ήταν το πολιτιστικό κέντρο της Ρωσίας. Το 1722 έστρεψε τις φιλοδοξίες του ως πρώτος Ρώσος μονάρχης προς την αύξηση της ρωσικής επιρροής στην Καυκασία και την Κασπία Θάλασσα εις βάρος των εξασθενημένων Σαφαβιδών Περσών. Έκανε το Αστραχάν το κέντρο των στρατιωτικών προσπαθειών κατά της Περσίας και επιχείρησε τον πρώτο μεγάλο πόλεμο εναντίον τους το 1722-23 .