В 1761 г. Румянцев успешно руководил осадой и взятием крепости Кольберг, за что был произведен в генерал-аншефы. Корпус Румянцева во взаимодействии с эскадрой Балтийского флота блокировал Кольберг на побережье Балтийского моря. Подступы к крепости прикрывал укрепленный лагерь, где находился 12-тысячный отряд принца Вюртембергского. В августе 1761 г. Румянцев атаковал лагерь и взял его, а в начале сентября осадил Кольберг. Невзирая на рекомендации главнокомандующего А. Бутурлина снять осаду и отойти на зимние квартиры, Румянцев своими настойчивыми действиями уже в декабре заставил гарнизон крепости капитулировать. В ходе осады Кольберга впервые в истории русского военного искусства были использованы элементы тактической системы «колонна – рассыпной строй». Прибавилось и число наград полководца – новый император Петр III, сменивший на троне скончавшуюся Елизавету, наградил Румянцева орденом Святой Анны 1-й степени.
После вступления на престол следующей государыни, Екатерины II, Петр Александрович не принял присягу, пока не удостоверился в смерти Петра III. Екатерина с недовольством отнеслась к поступку генерала, вызвала его к себе, долго беседовала. Румянцев объяснял свое поведение тем, что не может присягать новой государыне при живом императоре.
Екатерина II, получив все атрибуты царской власти, активно занялась «усилением властной вертикали». Одним из направлений ее кипучей деятельности стала Малороссия – нынешняя Украина, где необходимо было отменить гетманство и ввести генерал-губернаторство. Таким образом ликвидировалось более независимое положение Малороссии по сравнению с другими российскими землями. Ни о каком «разграничении полномочий» больше не могло быть и речи. Необходимость активизации внутренней российской политики на Украине (а не в Украине!) Екатерина II обосновывала и экономическими причинами: «От этой плодородной и многолюдной страны Россия не только не имеет доходов, но вынуждена посылать туда ежегодно по 48 000 рублей».
Но кто бы мог возглавить столь трудное дело? Императрица вспомнила о Румянцеве, и вполне обоснованно, недаром на его гербе красовалась надпись «Не только оружием». К тому же его отец уже управлял этой провинцией в свое время. Петр Румянцев зарекомендовал себя не только талантливым полководцем, но и умелым организатором. В 1764 г. он был назначен президентом Малороссийской коллегии и генерал-губернатором Малороссии и в этой должности состоял до конца своей жизни.
Являясь главнокомандующим всеми военными силами Малороссии (главным командиром малороссийских казацких полков, запорожских казаков и Украинской дивизии), Румянцев внес большой вклад в укрепление обороны южных границ России, комплектование и обучение войск, строительство военной флотилии на Азовском море. При нем на Украине было оформлено законом установление крепостного права (1783 г.). Вот за это и не любят сегодня Румянцева на Украине. Ибо он, являясь одним из крупнейших помещиков своего времени, «проводил имперскую политику упорядочения управления и ликвидации автономии», руководил проведением так называемой Румянцевской описи Малороссии.
Но в истории России Румянцев занимает достойное место. Одержав безоговорочные победы в Русско-турецкой войне 1768–1774 гг., он наиболее ярко и полно проявил свой блестящий талант полководца. Наградами за победы стало производство Румянцева в генерал-фельдмаршалы и награждение орденом Святого Георгия высшей, 1-й степени. Не считая Екатерины II, возложившей на себя этот орден в качестве учредительницы, он стал первым кавалером высшей степени военного ордена Российской империи. Неутомимый Фридрих II писал тогда Румянцеву: «Полная победа, которую одержали вы над турецкой армией, приносит вам тем более славы, что успех ее был плодом вашего мужества, благоразумия и деятельности».
Саму эту войну зачастую называют «румянцевской», поскольку главные победы русских войск в ней связаны с его именем. Особо громкую славу Румянцеву принесло сражение у реки Кагул в июле 1770 г., в котором была одержана одна из самых крупных побед русской армии в XVIII в. В этом сражении русским войскам (38 тысяч человек) противостояла турецкая армия великого визиря Халиль-паши (150 тысяч человек). Успех был достигнут благодаря группировке сил на направлении главного удара, применению расчлененных боевых порядков, искусному маневру огнем и войсками. В критический момент, когда русские дрогнули перед неожиданной контратакой турецких янычар, Румянцев со словами «Теперь дело дошло и до нас» бросился в гущу отступавших солдат и скомандовал: «Стой, ребята!» Его появление и призыв в один момент изменили обстановку, и русские, восстановив порядок, устояли, отбили натиск противника и пошли вперед, к победе. Вскоре его армия очистила от неприятеля левый берег нижнего течения Дуная. А в 1771 г. был отвоеван и правый берег реки.