К началу XVII века расстановка сил на европейской арене определялась гегемонией Испании под властью Габсбургов, которые контролировали обширные территории в Австрии, Нидерландах и Италии. Испанская армия считалась сильнейшей в Европе, что долгое время обеспечивало династии военное превосходство. Главным приоритетом испанских монархов была защита католицизма от пошатнувшей его Реформации, поэтому в число противников Мадрида попали веротерпимая Франция, а также протестантские Англия и Голландия, сумевшие отстоять независимость в тяжёлых сражениях. В начале столетия активизировалось турецкое наступление на Европу, вызвавшее затяжные войны Османской империи со Священной Римской империей и её союзниками. Одновременно укреплялось Русское царство на черноморских рубежах, что ослабляло турецкое влияние на Кавказе и приводило к русско-турецким столкновениям. В Восточной и Северной Европе основное соперничество разворачивалось между Россией, Швецией и Речью Посполитой.
После войны со Швецией 1590–1595 годов за утерянные в Ливонской войне земли был заключён Тявзинский мир, по которому России возвращались крепости Ивангород, Ям, Копорье и Корела. Борис Годунов стремился использовать противоречия между европейскими державами: сначала он попытался заключить союз с императором Священной Римской империи против шведов, однако император опасался осложнений в отношениях с Речью Посполитой. После этой неудачи Россия обратилась к Дании, и в Москву даже прибыл датский принц Иоанн, который должен был жениться на дочери Годунова, чтобы скрепить союз, но внезапно скончался. Стремление царя найти союзника через династические связи вызвало недовольство бояр, опасавшихся, что престол в будущем займёт иноземец, что ослабило позиции Годунова.
Особенно напряжёнными были отношения с Речью Посполитой, которые обострились после пресечения династии Рюриковичей. Польско-Литовское государство, переживавшее экономический кризис, надеялось поправить положение за счёт восточных земель. В 1600 году польский посол Лев Сапега предложил России заключить унию, предполагавшую единую внешнюю политику и взаимное право наследования престола, а также разрешение католической проповеди и уравнивание в правах российского дворянства с польской шляхтой, что открывало бы полякам и литвинам доступ к земельным владениям в России. Борис Годунов отклонил эти условия, что подтолкнуло Речь Посполитую к вмешательству в российскую Смуту.
Сложными оставались отношения и с Крымским ханством, которое постоянно угрожало южным рубежам. В 1591 году хан Казы-Гирей вторгся в Россию с большим войском, дошёл до Москвы и осадил её, но в битве на берегу Москвы-реки у стен Кремля был разгромлен и бежал, бросив добычу и пленных. Мирный договор был подписан в 1594 году, после чего набеги прекратились, что позволило Годунову сократить численность войск на южной границе. Важным союзником в борьбе с крымцами с времён Ивана IV оставались донские казаки, которые не только отражали нападения, но и сами совершали ответные рейды.
На восточном направлении активно развивались отношения с Персией. После присоединения Астраханского ханства установился устойчивый торговый путь по Каспийскому морю и Волге для персидского шёлка и хлопка. Шах Аббас I Великий стремился к прочным политическим связям с Россией, обе стороны регулярно обменивались посольствами, а в 1594 году была введена беспошлинная торговля. В дар Борису Годунову шах прислал трон из золота и драгоценных камней, а сам царь видел выгоду в союзе с Персией как с одним из главных соперников Османской империи.
Османская империя к концу XVI века стала опаснейшим противником России, располагая сильной армией и огромными богатствами, что держало в напряжении всю Центральную и Восточную Европу. Россия долго старалась поддерживать с ней мир, тогда как Священная Римская империя и Речь Посполитая видели в Москве союзника против турок. В 1595 году был заключён антитурецкий союз в рамках Священной лиги, но Россия, рассчитывавшая с помощью императора получить выход к Балтике, не добилась желаемого, после чего вновь пошла на сближение с Османской империей.
После окончания Смуты перед Русским государством встал ряд приоритетных задач: возвращение выхода к Балтийскому морю (главным противником здесь выступала Швеция); возвращение потерянных территорий — Смоленских, Черниговских и Новгород-Северских земель (здесь противниками были Речь Посполитая и Швеция), причём эта задача осложнялась борьбой украинского и белорусского народов против польской власти; восстановление полноценного международного статуса, поскольку король Владислав не отказался от претензий на российский престол; и защита южных рубежей от крымских набегов, результатом которых становился захват пленников для продажи в рабство в Турции.
В конце 1620-х годов, по мере восстановления экономики, государство направило появившиеся излишки казны на усиление армии: было повышено жалование служилым людям, началось приглашение иностранных офицеров, что было распространённой европейской практикой, поскольку западные страны обладали более передовой военной наукой и техникой. За границей закупались мушкеты, шпаги и ядра. В Москве формировались конные рейтарские и драгунские полки из наёмников-иностранцев, известные как «полки иноземного строя»; драгуны могли вести бой и в конном, и в пешем строю, а рейтары представляли собой тяжёлую кавалерию с мощными копьями и мечами. Параллельно создавались новые пехотные роты под командованием иностранных офицеров, и всё вооружение для них приобреталось за границей. Эти нововведения вводились осторожно и имели целью прежде всего ознакомление русского дворянства с европейским военным опытом. Активно велось и крепостное строительство на всех направлениях: в 1620-х годах восстановили Заокскую засечную черту, которая с XVI века сдерживала крымские набеги, а на юге возвели Белгородскую оборонительную линию протяжённостью 800 километров.
Весной 1632 года, после смерти польского короля Сигизмунда III и начавшегося в Речи Посполитой бескоролевья, в Москве возобладали сторонники войны, и летом Земский собор поддержал начало боевых действий. Смоленская война 1632–1634 годов, возглавленная воеводой Михаилом Шеиным, героем обороны Смоленска в 1609–1611 годах, началась успешно: русские взяли Дорогобуж, Новгород-Северский и Стародуб, после чего приступили к осаде Смоленска. Однако поляки избрали королём Владислава, который быстро собрал армию, захватил продовольственные запасы русских в Дорогобуже и окружил войско Шеина под Смоленском. Воевода, сочтя положение безвыходным, пошёл на переговоры, и армия с боеприпасами и знамёнами была сдана неприятелю. Владислав попытался двинуться на Москву, но был остановлен свежими русскими силами, а крепости, осаждённые поляками, оборонялись отчаянно; сам король был ранен в одном из боёв. В 1634 году стороны заключили Поляновский мир: Россия так и не вернула Смоленск, однако Владислав окончательно отказался от притязаний на русский престол, что укрепило международный престиж страны и стабильность династии Романовых.
В ответ на регулярные набеги крымцев донские казаки предпринимали рейды на турецкие владения, и в 1637 году им удалось захватить крепость Азов, находившуюся в устье Дона и открывавшую выход в Азовское и Чёрное моря. Они предложили царю принять крепость под свою руку, но в Москве осознали, что это неизбежно приведёт к войне с Турцией, и казаки были вынуждены оставить Азов.
С 1620–1630-х годов на Украине усиливался феодальный, национальный и религиозный гнёт со стороны поляков, что вызывало рост национального самосознания. Центром освободительного движения стала Запорожская Сечь, где формировалось вольное казачество; во главе борьбы встал Богдан Хмельницкий, опиравшийся на крестьян, казаков, горожан и мелкое украинское дворянство. Весной 1648 года вспыхнуло восстание, и повстанцы нанесли полякам несколько серьёзных поражений. Хмельницкий обратился к России за поддержкой и с просьбой принять Украину под покровительство, но царь Алексей Михайлович, не имея достаточных сил для войны с Польшей, вынужден был отказать, хотя продолжал оказывать дипломатическую, экономическую и военную помощь. Летом 1649 года повстанцы одержали победу под Збаражем, после чего 8 августа был подписан Зборовский мир: Хмельницкий признавался гетманом, численность реестровых казаков устанавливалась в 40 тысяч, за казацким войском закреплялось самоуправление в ряде воеводств, где запрещалось пребывание польских войск, но польские феодалы могли вернуться в свои владения. В Польше этот мир сочли чрезмерной уступкой, а украинские крестьяне были недовольны возвращением панов, так что конфликт остался неразрешённым.
Военные действия возобновились в начале 1650-х годов. В июне 1651 года состоялось решающее сражение, в котором полякам удалось подкупить крымского хана Ислам-Гирея, союзника украинцев; хан увел свою конницу, и восставшие потерпели сокрушительное поражение. В сентябре 1651 года был заключён Белоцерковский мир, условия которого были тяжёлыми: реестр сокращался до 20 тысяч, казачье самоуправление сохранялось лишь в Киевском воеводстве, гетман лишался права самостоятельных внешних сношений, а польское дворянство восстанавливало власть над крестьянами. Это вызвало новые выступления, и в апреле 1653 года Хмельницкий вновь обратился к России с просьбой о принятии в состав. В мае 1653 года Земский собор в Москве принял положительное решение, а в январе 1654 года Переяславская Рада одобрила воссоединение Украины с Россией. При этом Украина получала широкую автономию: выборность гетмана, право внешних сношений со всеми странами, кроме Польши и Турции, сохранение местных органов управления и сословных прав дворянства и казачьей старшины, а численность реестровых казаков была установлена в 60 тысяч.
Речь Посполитая не признала этих решений, и в 1654 году началась длившаяся 13 лет русско-польская война, завершившаяся 31 января 1667 года Андрусовским перемирием. К России отошли Смоленск, Дорогобуж, Белая Церковь, Невель, Северская земля с Черниговом и Стародубом; Польша признала присоединение Левобережной Украины, тогда как Правобережная Украина и Белоруссия оставались за Речью Посполитой, а Запорожская Сечь переходила под совместное управление. Окончательно эти условия закрепил «Вечный мир» 1686 года.
Оценка воссоединения не может быть однозначной. С одной стороны, православное население Малороссии освободилось от социального и религиозного угнетения со стороны шляхты и католического духовенства, а местная знать и горожане сохранили свои права и привилегии. С другой стороны, Россия, ещё не оправившаяся от Смуты, была втянута в разорительную 13-летнюю войну, тяжким бременем лёгшую на народ, а власть гетмана во второй половине XVII века неуклонно сокращалась.
Одновременно с русско-польской войной, в 1656–1658 годах Россия вела войну со Швецией, стремясь вернуть балтийское побережье. Однако эта кампания завершилась поражением, и по Кардисскому миру 1661 года Балтийское побережье осталось за Швецией. Таким образом, к концу XVII века России удалось вернуть значительную часть территорий, утраченных в Смутное время, укрепить позиции на юго-западе и присоединить Украину, однако выход к Балтике так и не был возвращён, Азов был упущен, а столкновения с крымским ханом и Турцией показали, что сил для решительной победы над этим противником пока недостаточно.