הרוסים המתינו לחורף הבא על מנת לשוב ולתקוף. החל מינואר 1916 ובמהלך החורף התקדמו הרוסים בכוח עיקרי שנע דרום-מערבה לאורך חופי הים השחור. בראשית מרץ, לאחר הצלחתם במתקפת ארזורום, כבשו הרוסים את העיר המרכזית ארזורום ובאפריל נכבשה טרבזון. הכוח הרוסי החודר ביותר הגיע בהמשך אפריל עד ביטליס, אך נסוג. מתקפת 1916 בחזית הקווקז הסתיימה וקו הגבול בין המעצמות נותר סטטי עד סיום המלחמה. על אף שהצבא הרוסי נחלש מאוד עקב מאורעות 1917 ברוסיה, גם הצבא העות'מאני נשחק בכל חזיתותיו, כך התחפרו זה מול זה שני צבאות מותשים, חסרי אספקה ותחמושת, ברמת תברואה נמוכה ביותר ובעלי מורל נמוך. הכוחות היחידים שהמשיכו לנסות ולזנב בצבא העות'מאני היו פלוגות המתנדבים הארמניות, שחייהם היו תלויים בכיבוש הרוסי באזור ושנעזרו בסיוע בריטי וצרפתי וכן מיליציות של גאורגים, קוזאקים ויוונים פונטים.