Вместе с преобразованиями административного аппарата создавались по-новому организованные регулярная армия и военно-морской флот — военный оплот абсолютизма. Реорганизация армии началась с разработки нового воинского устава (1698 г.) и создания гвардии и регулярных полков.

Трижды выступавшие (в 1682, 1689 и 1698 гг.) стрельцы, по отзыву Петра, «воистинно только пакасники а не воины были» и не внушали царю доверия ни в военном, ни в политическом отношении. В 1699 г. правительство произвело первый набор рекрутов для постоянной строевой службы в регулярных полках, по одному человеку с определенного числа крестьянских и посадских дворов. Из рекрутов было сформировано 27 пехотных полков. Помимо организованных в эти годы специальных военно-учебных заведений, своеобразной школой подготовки офицерского состава являлись гвардейские полки, Семеновский и Преображенский, в которых дворяне проходили службу рядовыми, после чего назначались офицерами в полевые полки.

При Петре I было проведено 53 рекрутских набора. К 1725 г. полевая армия (пехота, кавалерия, артиллерия) насчитывала около 130 тыс. человек, не считая гарнизонных и иррегулярных войск.

Выход к Азовскому и Балтийскому морям позволил приступить к созданию военно-морского флота. В 1703 г. начала работать судостроительная верфь на реке Свири. Здесь в августе того же года был спущен на воду первенец Балтийского флота — фрегат «Штандарт». Вскоре со стапелей Адмиралтейской верфи в Петербурге стали сходить другие корабли. К 1724 г. русский флот стал самым мощным на Балтике.