Содержание растущей армии и создаваемого с нуля флота требовало колоссальных ресурсов, которыми государство на тот момент не располагало, причём простое увеличение налоговых платежей было невозможным без коренной перестройки всей фискальной системы, а параллельно остро вставали задачи по созданию военной промышленности, развитию судостроения и налаживанию внешней торговли, что в совокупности затронуло практически все сферы экономики. Как и в других областях, экономические преобразования Петра I были продиктованы прежде всего нуждами Северной войны и не имели чёткого долгосрочного плана, все решения принимались исходя из текущей военной обстановки, а главной целью стало создание современной военной экономики, способной обеспечить армию и флот всем необходимым силами собственного производства. Перед царём стоял комплекс взаимосвязанных задач: во-первых, требовалось создать промышленную базу путём строительства и переоснащения заводов, разведки месторождений полезных ископаемых, особенно железной руды, и привлечения иностранных специалистов; во-вторых, необходимо было изыскать дополнительные финансовые средства через введение новых налогов и реформирование существовавшей податной системы; в-третьих, Пётр рассматривал внешнюю торговлю не только как средство интеграции России в европейский мир, но и как важнейший способ увеличения государственного благосостояния, поэтому всемерно поддерживал отечественных купцов; наконец, поскольку Россия оставалась аграрной страной с преобладанием крестьянского населения — главных налогоплательщиков и основной рабочей силы, — царь пытался, с одной стороны, защитить их от разорения и повысить эффективность сельского хозяйства, а с другой — нередко выжимал последние ресурсы из и без того разорённого войной крестьянства.
В области промышленности ключевым направлением стало развитие мануфактур: если за весь XVII век их насчитывалось не более тридцати, то к 1725 году их число превысило двести, причём основная масса предприятий имела военную ориентацию и выпускала продукцию для нужд армии и флота — бурно развивались металлургия, оружейное и текстильное производство, в 1712 году начал работу Тульский оружейный завод, в 1721-м — Сестрорецкий, были заложены Адмиралтейская верфь, Хамовный, Литейный, Канатный, Суконный и многие другие дворы, и государство играло определяющую роль в этом процессе. На начальном этапе часть расходов на кораблестроение перекладывалась на население через создание кумпанств — добровольных объединений землевладельцев, которые совместно строили и оснащали суда, и именно благодаря им были построены корабли для осады Азова, однако эта форма оказалась малоэффективной из-за запутанности дел и постоянных конфликтов между участниками, поэтому в 1700 году кумпанства ликвидировали, а всю ответственность за флот взяло на себя государство, введя единый налог на починку кораблей и закупку припасов. Характерной чертой российских мануфактур стало широкое применение принудительного труда, что отличало их от европейских предприятий, где работали наёмные рабочие: когда промышленность столкнулась с острой нехваткой рабочей силы, Пётр ввёл категорию приписных крестьян, обязанных вместо уплаты подушной подати отрабатывать на казённых или частных мануфактурах, а также появились посессионные крестьяне, которые считались собственностью предприятия и не могли продаваться отдельно от него. Потребительские товары по-прежнему производились ремесленниками, и в 1722 году Пётр специальным указом ввёл цеховое устройство, предписывая ремесленникам объединяться по специализации, вести общие учётные книги и совместно отвечать за качество продукции, а также чётко регламентировал сроки ученичества и условия получения мастерского звания. Особое внимание уделялось металлургии, поскольку после поражения под Нарвой в 1700 году Россия потеряла всю артиллерию, а прежде основным поставщиком железа была Швеция, с которой началась война, поэтому старые Олонецкие и Каширо-Тульские заводы уже не справлялись, и новым центром металлургии стал Урал с его огромными запасами руды — уже в 1701 году заработали два первых завода, а через год один из них передали тульскому оружейнику Никите Демидову, который вместе с сыновьями превратил его в образцовое предприятие и основал десятки новых, положив начало династии крупнейших промышленников, владевших к середине XVIII века 55 заводами и дававших половину российского экспорта чугуна. Для стимулирования горного дела в 1719 году издали Берг-привилегию, которая разрешала каждому свободно искать и добывать минералы, хотя все недра объявлялись государственной собственностью, но за промышленниками закреплялось право частного владения заводами по переработке руды, и в итоге за короткий срок в России была создана промышленная база, полностью обеспечившая потребности армии и флота, а к концу правления Петра промышленные товары составляли уже 52% российского экспорта.
Параллельно шла кардинальная налоговая реформа, вызванная тем, что постоянное введение новых налогов и повинностей, а также порча монеты с целью пополнения казны приводили к инфляции, росту цен и разорению населения, а собираемость оставалась крайне низкой из-за уклонений и хищений самих сборщиков. С 1679 года в России действовало подворное налогообложение, когда каждый двор платил фиксированную сумму независимо от числа живущих в нём, но перепись 1710 года выявила резкое сокращение числа тяглых дворов, поскольку крестьяне, стремясь уменьшить выплаты, обносили несколько хозяйств одним забором и делили налог между собой. Чтобы исправить положение, в 1718 году Пётр издал указ о проведении переписи мужского населения — ревизии, по результатам которой были составлены «ревизские сказки», зафиксировавшие 5,4 миллиона «душ» мужского пола, причём ревизия прикрепила всех «гуляющих людей» к тем землям, где их застали, что увеличило число крепостных и, соответственно, налоговые поступления, хотя сама перепись заняла несколько лет и завершилась только к 1722 году. Следующим шагом стала замена подворной подати на подушную в 1724 году: теперь все крепостные мужчины платили по 74 копейки в год, государственные крестьяне — на 40 копеек больше, старообрядцы — вдвое больше, а посадское население — 1 рубль 20 копеек с каждой «ревизской души»; одновременно в 1724 году ввели паспортную систему, прикрепившую прежде свободное население к месту жительства и уплаты налогов. Несмотря на то что подушная подать, просуществовавшая до второй половины XIX века и обеспечивавшая до половины бюджета страны, создала достаточно эффективную фискальную систему, новые налоги постоянно росли и вели к разорению населения, а самым тяжёлым последствием стало тотальное прикрепление податного сословия, когда не только крепостные, но и все, кто попал в ревизские списки, лишились свободы передвижения.
В сфере торговли внутренний рынок уже начал складываться к началу XVIII века с центрами в Москве и Великом Новгороде, крупными ярмарками — Макарьевской под Нижним Новгородом, Свенской под Брянском и Ирбитской на Бабиновской дороге в Сибири, однако развитие серьёзно сдерживалось слабой дорожной сетью из-за сурового климата, огромных расстояний и примитивной техники, и даже строительство «першпективной дороги» между Петербургом и Москвой, начатое в 1716 году, не было завершено из-за нехватки денег и рабочих рук. Зато речные пути активно развивались: после захвата Азова в 1696 году Пётр задумал канал между Волгой и Доном, но первый инженер Иоганн Бреккель бежал после разрушения шлюза, а его преемник Джон Перри, изменивший направление и прорывший около восьми километров с несколькими прочными шлюзами, вынужден был в 1701 году прекратить работы из-за начала Северной войны и нехватки ресурсов, причём этот проект опередил время на полтора столетия и был реализован только в 1952 году, а причиной провала во многом стало противодействие князя Голицына, считавшего работы бесполезными и даже греховными. В 1703 году с основанием Санкт-Петербурга возникла необходимость доставки грузов, и началось строительство Вышневолоцкой водной системы, связывающей Волгу с Балтикой, которое в основном завершили к 1709 году, но из-за множества просчётов судоходство было крайне трудным и опасным, пока систему не передали купцу М. И. Сердюкову, который к 1722 году привёл её в рабочее состояние благодаря своим гидротехническим знаниям. Другим крупным проектом стал Ладожский канал, соединивший Волхов и Неву и ставший крупнейшим гидротехническим сооружением Европы того времени, строительство которого под руководством Бурхарда фон Миниха велось при строгом надзоре государства, тогда как проект канала Москва — Волга оказался слишком сложным технически и от него отказались. Во внешней торговле Пётр руководствовался принципами меркантилизма, стремясь накапливать капиталы внутри страны через превышение экспорта над импортом, и проводил протекционистскую политику, закреплённую Таможенным тарифом 1724 года, который устанавливал ввозные пошлины до 75% на товары, производимые внутри России, при этом освобождая от пошлин то, что не могли произвести сами (экзотические фрукты) или что требовалось для модернизации (семена, скот, стройматериалы), что оградило молодую промышленность и купечество от европейской конкуренции. Кроме того, чтобы сделать Петербург новым экономическим центром, указом 1718 года запретили торговлю через Архангельскую таможню, оставив лишь местные товары, что фактически уничтожило Архангельск как центр внешней торговли и перенаправило все европейские корабли в новую столицу.
В сельском хозяйстве достижения Петра оказались скромнее, поскольку переломить вековые устои традиционного общества при ограниченных ресурсах было практически невозможно, однако наметилось чёткое разделение на северные регионы с малоплодородными землями, где помещики предпочитали отпускать крестьян на заработки и брать денежный оброк, и южные с плодородными почвами, где выгоднее была барщина. Сельское хозяйство продолжало развиваться экстенсивно — рост достигался за счёт расширения запашки, и государство поощряло освоение новых земель в Поволжье, Приуралье и Сибири. Для повышения производительности Пётр издал указ о применении кос вместо серпов при жатве, и хотя несколько тысяч кос разослали по губерниям и рост производительности был значительным, широкое распространение они получили только в чернозёмных и степных районах. Указом 1715 года поощрялось выращивание табака, льна, конопли, винограда, лекарственных трав и тутовых деревьев, а для развития животноводства завозили высокопородный скот из Европы, особенно мериносовых овец, создавая сначала казённые овчарни, а затем передавая их в частные руки, особенно в Азовской губернии, а в Казанской, Азовской и Киевской губерниях основали коневодческие заводы с немецкими, персидскими, арабскими и черкасскими породами. Однако все эти нововведения оставались единичными и не изменили жизнь деревни кардинально: крестьяне по-прежнему не имели прав, их деятельность была скована повинностями, высокими налогами и общинным контролем, и в то время как в Европе феодальные порядки отмирали, в России крепостное право лишь усиливалось благодаря введению паспортной системы, росту налогов и повинностей.