Окончив турецкую войну, Пётр вернулся к берегам Балтийского моря и в течение нескольких лет закончил завоевание побережья Рижского и Финского заливов.
В 1710 году русские войска одержали ряд крупных побед над шведами и взяли Выборг, Ригу, Ревель и ряд других портов и городов, имевших большое стратегическое значение. Для взятия Выборга Пётр I организовал, знаменитый в военной истории ледовый поход морем с острова Котлина, мимо Берёзовых островов, к Выборгу. Участник похода, датский посланник Юст-Юль в своих записках отмечал, что русские войска выступили в самый ужасный мороз, прямо через лёд, с орудиями и со всем обозом: «Всякая другая европейская армия, наверное, погибла бы при подобном переходе, — писал он. — …Впрочем, русские выносливы, что для солдат других наций невыполнимо».
Осада Выборга затягивалась. Поэтому Пётр I отправил на помощь осадному корпусу флотилию из Кроншлота, в составе 270 больших и малых судов. Этот морской переход флотилий к Выборгу был очень труден, так как судам пришлось пробиваться через льды. Ледовые походы осадного корпуса и флотилии показали высокую морскую подготовку и умелое взаимодействие молодых вооружённых сил России — как армии, так и флота.
Выборг не мог более держаться и сдался. Оценивая значение Выборга для обороны столицы, Петр писал, что «уже крепкая подушка Санкт-Петербургу устроена».
Овладение побережьем от Нарвы до Риги дало возможность русскому флоту свободно плавать по Финскому заливу и приступить к изгнанию шведов из Финляндии. В апреле 1713 года в финляндские шхеры был двинут десантный корпус в количестве 200 галер и других морских судов. В результате совместных действий корабельного и галерного флота Гельсингфорс был взят, а шведский флот потерял свою главную опорную базу на Финском заливе. Окончательное изгнание шведов из Финляндии произошло после знаменитой победы Балтийского флота при Гангуте 27 июня 1714 года. Это была первая морская победа молодого русского флота над сильнейшим в то время шведским флотом, не знавшим еще поражений.
Полуостров Гангут, расположенный в юго-западном углу Финляндии, представлял собой удобное место для стоянки флота, который мог контролировать выход и вход в Финский залив. Стоявший здесь шведский флот состоял из 16 линейных кораблей, 5 фрегатов и 7 мелких судов при 832 орудиях. В русском флоте преобладали подвижные галеры.
Учитывая обстановку шхер, где действия корабельного флота были затруднительны, Пётр I построил план боевых действий на преобладании мелкого галерного флота, более приспособленного для маневрирования в узких шхерах. Шведы, наоборот, располагали большим корабельным флотом и недооценивали значение весельного галерного флота.
Каждая русская галера была вооружена 24-фунтовой пушкой на носу и несколькими мелкими пушками по бортам. Руководивший операциями генерал Апраксин учил моряков «пороху напрасно не тратить, а сойдясь борт о борт, дать залп всем лагом, закрыть нижние порты и свалиться без церемонии на абордаж».
Русские передовые галеры, следуя этому правилу, несмотря на сильный огонь шведской артиллерий, вступили в ожесточённую схватку со шведскими кораблями. Бой продолжался 3 часа. Русские солдаты и матросы храбро бросались на абордаж. При Гангутском сражении шведы потеряли 10 судов и сотни убитых людей. Значение Гангутской победы Пётр I сравнивал с победой под Полтавой. После Гангута шведы потеряли своё прежнее могущество на море. Вместе с тем русский флот уже наглядно показал свою военно-морскую зрелость, смелость и отвагу русских солдат и моряков.
После Гангутского сражения шведы еще семь лет продолжали войну за господство в Балтийском море. В этот период активно участвовали в боевых действиях не только сухопутные войска, но и окрепший русский военный флот, не уступавший уже шведскому ни по количеству, ни по качеству. Он состоял из 39 кораблей, а шведский — из 38. Русские флотоводцы превосходили своим искусством шведов, а Пётр I проявил себя как крупнейший флотоводец, опередивший своих западных современников. Русский корабельный флот крейсировал по Балтийскому морю, иногда вступая в боевые схватки со шведами.
Одно из серьёзных сражений произошло 27 июля 1720 года у острова Гренгам, вблизи Гельсингфорса. Неприятельские корабли, попав в тесноту между островами и мелями, были атакованы русскими галерами и понесли большие потери.
Блистательные победы молодого русского флота при Гангуте и Гренгаме вписаны золотыми буквами в славную историю флота нашего отечества.