В теснейшей взаимосвязи с Северной войной и имперской политикой царя находились реформы, которые Петр начал проводить с 1690-х гг. во всех областях русской жизни. Он использовал опыт западно-европейских стран в развитии промышленности, торговли, культуры. Петр подчеркивал, что основной его заботой является «польза Отечества». Петр стремился создать новую, могучую Россию, которая стала бы одним из самых сильных, богатых и просвещенных государств в Европе. Однако его реформы значительно изменили общественный быт в России, но не затронули основы государственного строя, существовавшего до него. Реформируя общественное устройство и управление не по плану, а стихийно, царь-реформатор лишь в последние годы царствования попытался свести их в систему.
Сословные мероприятия свелись к тому, чтобы дворянство стало получать лучшее обеспечение за свою службу, зато крестьянство слилось с холопством в одну податную категорию и было отдано в полную личную собственность к помещику, т. е. крепостная зависимость его еще более усилилась; горожане получили кое-какое самоуправление и ничтожные привилегии.
Реформы управления начались с того, что около 1700 г. Боярская дума как постоянное учреждение исчезла и была заменена Ближней канцелярией. В 1711 г., отправляясь в Прутский поход, Петр оставил управление государством на недавно созданный им Правительствующий сенат, первоначальными обязанностями которого стали контроль над администрацией, разрешение дел, выходящих из компетенции коллегий, общее направление административного механизма, а в последние годы царствования Сенат стал и высшей судебной инстанцией. В 1722 г. при нем была учреждена должность генерал-прокурора, который должен был осуществлять связь между верховной властью и центральными органами управления, а также контролировать сам Сенат.
В ведении Сената находились коллегии, управлявшие отдельными отраслями государственной машины. Они окончательно оформились в 1720 г. Их было 12: иностранных дел, военная, адмиралтейская, штатс-коллегия (ведомство расходов), камер-коллегия (ведомство доходов), юстиц-колегия, ревизион-коллегия (финансовый контроль), коммерц-коллегия, мануфактур-коллегия (промышленная), берг-коллегия (горного дела), вотчинная (землевладения) и главный магистрат (городское управление).
В областном управлении вся Россия была разделена сначала на 8, затем на 11 и, наконец, на 19 губерний, губернии — на провинции, провинции — на уезды. Попытка отделить суд от администрации не увенчалась успехом.
Петр много времени уделял развитию мануфактур, разведке природных богатств, что привело к развитию горно-заводского промысла и создало новые отрасли промышленности. В этом плане он поощрял любые начинания, что привело к основанию более 200 фабрик и заводов. Царь также создал целую систему покровительства торговле. Стараясь развить торговлю так, чтобы вывоз превышал ввоз, Петр пытался завести торговый флот и создал в Петербурге порт, который с центром страны соединила целая система каналов. Государственные доходы значительно повысились благодаря увеличению косвенных налогов и реформе прямой подати. Ежегодная средняя сумма доходов за 1705–1707 гг. не превышала 3.330 000 рублей, из которых на армию шло 3.000 000 рублей, в 1722 г. — 7.859000 рублей, а в 1725 г. — 10. 186 000 рублей.
Петр I установил новые формы взаимоотношения государства с церковью и даже вмешался в церковное управление, о чем не смели и думать его предшественники. Встретив полное осуждение своих действий со стороны патриарха Иоакима, а со стороны его преемника Адриана — пассивную форму сопротивления, царь после смерти последнего не назначил ему преемника, а в 1721 г. учредил «Святейший правительствующий Синод», или духовную коллегию, к которому и перешла вся сфера ведения и вся полнота церковной власти патриарха. Кроме того, Петр ограничил церковную юрисдикцию, изъял из хозяйственного ведения духовенства недвижимое церковное имущество, лишил монастыри поземельных доходов, ограничил число монашествующих. В 1721 г. Синод по его указке разрешил браки православных с протестантами и католиками.
Начиная с 1700 г. в Москве было открыто несколько школ, большей частью военных. В 1707 г. там же учреждается госпиталь, при котором находилась и медицинская школа. В 1714 г. Петр повелел своим указом «учить дворянских детей цифири и геометрии и положить штраф такой, что б невольно будет жениться, пока сему не выучится». В Петербурге при оружейной канцелярии была создана «небольшая академия, ради правильного обучения рисования иконного и живописного и прочих художеств». Петр планировал также учредить Академию наук. Покупками за границей научных коллекций было положено начало музею «Кунсткамера». Будучи в Амстердаме, царь договорился о том, что одна из местных типографий будет издавать книги на русском языке и доставлять их в Россию. Вскоре типографии заработали и в России, и в 1712 г. начинается печатание «Книги Марсовой», корректурой которой занимался сам Петр.