Потемкин первым понял значение присоединения к России Крыма. Он писал Екатерине: «Крым положением своим разрывает наши границы… Положите же теперь, что Крым Ваш и что нет уже сей бородавки на носу — вот вдруг положение границ прекрасное… Нет держав в Европе, чтобы не поделили между собой Азии, Африки, Америки. Приобретение Крыма ни усилить, ни обогатить Вас не может, а только покой доставит». По настоянию Потемкина, 8 апреля 1782 года императрица подписала манифест, окончательно закрепляющий Крым за Россией. Первыми шагами Потемкина по реализации этого манифеста стали строительство Севастополя как военного и морского порта России и создание Черноморского флота.
В русле реализации своих грандиозных планов при устье Днепра Потемкин в 1783 году приказал заложить город Херсон с корабельной верфью. Также он непосредственно руководил строительством Екатеринослава (ныне Днепропетровск). В 1784 году Екатерина произвела Г.А. Потемкина в генерал-фельдмаршалы, назначила президентом Военной коллегии и генерал-губернатором Крыма, переименованного в Таврическую область.
В 1787 году Григорий Александрович сопровождал императрицу в поездке на юг, до самого Севастополя. По мнению ряда исследователей, Потемкин наряду с действительными достижениями в заселении края, строительстве дорог и городов, создании военного и торгового флота поразил императрицу декоративными постройками, фальшивыми поселениями, которые вошли в историю как потемкинские деревни, показным благополучием жителей края. Другие историки считают, что подобные утверждения — злобные наветы иностранцев. Но кто бы ни был прав, путешествовавший с императрицей Иосиф II справедливо заметил: «Здесь ни во что не ставят жизнь и труды человеческие. Мы, в Германии и во Франции, не смели бы предпринимать то, что здесь делается… здесь строятся дороги, гавани, крепости, дворцы в болотах; разводятся леса в пустынях без платы рабочим, которые, не жалуясь, лишены всего». Тем не менее, при прощании в Харькове Екатерина, довольная всем увиденным на юге, пожаловала Потемкина титулом «светлейшего князя Таврического». Летом 1787 года, подстрекаемая Англией и Пруссией, Порта в ультимативной форме потребовала от России отказа от протектората над Грузией, возврата только что (в 1782 году) приобретенного Крыма и аннулирования Кучук-Кайнарджийского мира. Вслед за этими неслыханными требованиями 13 августа она объявила России войну.
Зимой с 1787 на 1788 год за счет имевшихся русских войск было образовано две армии: главная — Екатеринославская под командованием Потемкина (82 000 человек и 180 орудий) и вспомогательная или Украинская, под командованием Румянцева (37 000 человек и 50 орудий). При этом Потемкину надлежало наступать от Днепра через Буг и Днестр к Дунаю и овладеть сильными крепостями — Очаковом и Бендерами. Румянцев в Подолии должен был выйти на среднее течение Днестра, поддерживая связь с союзниками-австрийцами, так как Австрия объявила войну Турции в конце января 1788 года. Таким образом, главной ареной военных действий в очередной раз становилась территория нынешней Украины.
Армия Потемкина, в июне переправившись через Буг, в июле осадила Очаков. Город-крепость был обложен с суши армией, а со стороны лимана — флотилией галер. После длительной осады 6 декабря Очаков был взят штурмом. В том году Румянцев, перейдя в июле Днестр, овладел Хотином.
В 1789 году обе армии — Екатеринославская и Украинская — были соединены в одну Южную под командованием Потемкина, который приказал войскам двигаться к Бендерам. В августе он осадил эту крепость, а 3 ноября она капитулировала.
В конце октября 1790 года Южная армия Потемкина двинулась в южную Бессарабию. Генерал де Рибас овладел Исакчей, Тульчей и Сулинским гирлом. Меллер-Закомельский взял Килию, а Гудович-младший и брат Потемкина осадили Измаил. Но так как последний действовал очень вяло, то брать Измаил Потемкин поручил А.В. Суворову. 10 декабря Александр Васильевич прибыл к Измаилу, а на рассвете 11 декабря беспримерным штурмом овладел этой турецкой твердыней.
Но падение Измаила все же не оказало желаемого действия на Порту. Турецкий султан, подстрекаемый Пруссией и Англией, упорствовал, и Екатерина повелела Потемкину перенести военные действия за Дунай для решительного поражения Турции. Однако он, опасаясь потерять свое влияние при дворе, в феврале 1791 года выехал в Петербург, сдав армию Репнину, который и довершил начатое дело. Поражение под Мачиным заставило Порту вступить в мирные переговоры.
Мир был подписан в Яссах 29 декабря 1791 года, не застав уже в живых Потемкина. Порта подтверждала условия Кучук-Кайнарджийского договора, отказывалась от каких-либо претензий на Крым и уступала России Кубань и Новороссию с Очаковом, то есть всю территорию от Буга до Днестра.
