W czasie wojny z Napoleonem w 1812 dowodził dywizją. W latach 1815 – 1818 dowodził rosyjskim Korpusem Okupacyjnym we Francji. Współdziałał z ruchami dekabrystów. W 1823 Woroncow został mianowany generał-gubernatorem Nowej Rosji i namiestnikiem cara w Besarabii. Zgodnie z projektem Woroncowa, Besarabia weszła w skład gubernatorstwa Noworosyjskiego. W latach 1828-1844 pełnił funkcję generał gubernatora Noworosyjskiego i Bessarabskiego. Brał udział w wojnie z Turcją 1828-1829, m.in. w zdobyciu Warny przez Rosjan. W 1844 został ogłoszony wicekrólem Kaukazu, namiestnikiem cara na Kaukazie i dowódcą Samodzielnego Korpusu Kawalerii. Otrzymał również tytuł książęcy. Funkcje te pełnił do 1854. W podporządkowanym gubernatorstwie wprowadzał sprzyjające warunki dla gospodarki kapitalistycznej w produkcji rolnej i w handlu, co sprzyjało rozwojowi wsi i gospodarce rolnej. Na Kaukazie prowadził politykę skłócenia feudałów Kaukazu i tym sposobem przyłączył do Rosji część terytorium kaukaskiego. Jego umysł, wykształcenie i liberalne działania wyróżniały go pozytywnie spośród carskiej administracji. W 1855 przeszedł w stan spoczynku. W 1856 Aleksander II mianował go feldmarszałkiem. Tego samego roku zmarł w Odessie i tam też został pochowany. Był odznaczony m.in. Orderem Świętego Andrzeja Pierwszego Powołania, Orderem Świętego Aleksandra Newskiego, Orderem Świętego Jerzego II, III i IV klasy, Orderem Świętego Włodzimierza I i IV klasy, Orderem Świętej Anny I i IV klasy, brytyjskim Orderem Łaźni, szwedzkim Królewskim Orderem Serafinów, Królewskim Orderem Miecza, pruskim Orderem Czarnego Orła, Orderem Orła Czerwonego, francuskim Orderem Świętego Ludwika, austriackim Orderem Świętego Stefana.