Русская победа под Полтавой была абсолютной. Шведская армия просто перестала существовать. Карл XII бежал в Турцию. Мятежные мазепинцы или эмигрировали, или просили милости у Петра I. Малороссия вновь оказалась под властью русского царя. В Европе известия о Полтавской баталии произвели эффект разовравшейся бомбы. Если до этого на успехи Петра I не обращали внимания, считая Россию ничтожным варварским государством, то теперь царь стал самым популярным правителем Европы. Россия в мгновение ока из третьеразрядной страны превратилась в великую державу.
Одержав победу, Пётр раздал сподвижникам щедрые награды. Графа Головкина возвел в канцлеры, барона Шафирова — в вице-канцлеры. Репнину, Брюсу и другим генералам пожаловал орден Андрея Первозванного, генерал-лейтенантам Голицыну и Боуру — деревни. Многие генералы и офицеры были повышены в чинах. Пётр не оставил без наград солдат и офицеров: солдатам было выдано двухмесячное, а офицерам — шестимесячное жалованье. Была учреждена солдатская наградная медаль, на лицевой стороне которой изображен Пётр в лавровом венке, доспехах и мантии с лентой ордена Андрея Первозванного через плечо.
Сразу после Полтавы Пётр писал своему союзнику, королю польскому Августу: «мы в середине сего месяца со всею армиею нашею, для совершения наших общих интересов, особою своею в Польшу идем». Это означало, что пришло время проведения великодержавной политики, изгнания шведов из Польши и приведения этой страны под власть русского монарха.
Дав войску небольшой отдых, Пётр отправил армию выполнять новые планы. Шереметеву во главе пехоты и части кавалерии царь приказал двигаться к захваченной шведами Риге, которую надо было осадить. Меншикову с кавалерийским корпусом отправляться в Речь Посполитую, соединиться там с корпусом генерала Гольца и изгнать шведские войска, а вместе с ними шведскую марионетку на польском троне — Станислава Лещинского.
Обе армии выступили в поход 15 июля: Меншиков — в Киев, а Шереметев — на север. Вслед за Меншиковым 26 июля 1709 года в Киев прибыл сам царь. Здесь на службе в Софийском соборе он услышал проповедь, которая не была похожа на обычные слова священников.
С речью в храме выступил ректор киевской Академии Феофан Прокопович. Он рассказал о Полтавской битве, об измене Мазепы, о пленении шведов у Переволочной. Царю очень понравились оценки событий, произнесённые с амвона: «Супостат, воистину таковой, от кого не побежденым токмо быть — великая была бы слава, — что ж такого победить, и победить такопреславно и тако совершенно! … Ты не только посылал полки на брань», — говорил Прокопович, обращаясь к Петру: «Но сам в своем лице против супостата стал, на первые мечи, и копия, и огни устремился».
Пётр I пробыл в Киеве целый месяц. Он рассматривал материалы об измене гетмана Мазепы, разбирал дела пойманных и сдавшихся мазепинцев, судил виновных, но назначал милостивые наказания. Даже высокопставленные казачьи офицеры не были казнены за предательство. Большую часть сослали в Сибирь. Позднее многие из них были прощены и вернулись на службу. Изданный царский указ даже специально запрещал попрекать малороссов за измену Мазепы.
В течение короткого времени порядок в Малороссии был восстановлен, а все институты власти заработали по новой. Также Пётр писал князю-кесарю Ромодановскому, что теперь можно переводить все правительственные учреждения в Санкт-Петербург, ведь новой столице теперь более не угрожает шведская армия.
Весть о том, что на территорию Речи Посполитой вступила конница Меншикова, внесла изменения в политическую и военную обстановку в этой стране. Шведский генерал Крассау, не дожидаясь встречи с русской армией, поспешил отступить. Вслед за шведскими войсками бежал Станислав Лещинский. Уже в октябре 1709 года был в прежней силе восстановлен Северный Союз, обращённый против Швеции.
Но несмотря на военный триумф, России ещё предстояло разбить шведов на море, прежде чем будет подписан мир.