I 1721 gikk han i tjeneste i Den keiserlige russiske hær til Peter den store som ingeniørgeneral. En av hans første oppgaver var å ferdigstille den kostbare Ladogakanalen som hadde vært under bygging for mer en ti år. Deretter ledet han utbyggingen av havnen i Kronstadt og fortifikasjonene i Riga. Da Peter II ble tsar i 1727, ble Münnick utnevnt til generalløytnant og året etter ble han utnevnt til russisk greve. Under Anna av Russland fikk han en økende politisk innflytelse.