Восстановленная Смоленская крепость преобразилась. В ней разместился большой военный гарнизон. В 1686 году был заключен «вечный мир» с Польшей. Однако русское правительство по-прежнему старалось поддерживать Смоленскую крепостную стену в состоянии боевой готовности. И, как оказалось, не зря. Назревала война со Швецией. Летом 1708 года шведская армия под предводительством короля Карла XII вторглась в пределы России, намериваясь через Смоленск достигнуть Москвы. Завоеватели ставили своей целью также захватить Псков и Новгород. Смоленщину, Украину и Беларусь они планировали отдать своему ставленнику поляку Станиславу Лещинскому, а остальную Россию расчленить на отдельные княжества и сделать их зависимыми от Швеции.
Понимая важное стратегическое значение Смоленска, Петр I еще до начала войны позаботился об его укреплении. Первый раз он побывал в городе в августе 1698 года. Осмотрев крепостную стену, Петр I распорядился ускорить ее ремонт. Во второй приезд весной 1706 царь отдал распоряжение о сооружении вокруг крепостных стен земляных укреплений и строительстве на правом берегу Днепра новой земляной крепости для прикрытия днепровского моста. Под прибрежными башнями старой крепости были оборудованы пороховые погреба.
Начав военные действия, шведы были уверены в быстрой победе. Однако Смоленская крепость, как и в прошлые времена, встала на их пути непреодолимой преградой. В период вторжения шведов в Смоленске располагалась главная квартира Петра I. Отсюда он поддерживал связь с армией и Москвой. Здесь размещались военные склады. До Смоленска шведам дойти не удалось. После стремительной атаки русских войск и жестокой схватки, во время которой под королем была ранена лошадь, и он едва не попал в плен, Карл XII отказался от своего первоначального плана идти на Москву через Смоленск, и решил пробиться к столице через Брянск. Однако под деревней Лесной (Могилевская область) русские войска наголову разбили шведские войска.
Осенью 1708 года в Смоленске на параде войск Петр I принимал поздравления смолян по случаю победы над шведами под Лесной. Почти через год жители Смоленска устроили ему торжественную встречу, когда он возвращался через Смоленск в Москву, после победы в Полтавском сражении.
После окончания Северной войны смоляне многое сделали для восстановления и преобразования города. На строительных лесах Смоленска в конце XVII – начале XVIII века работали известные русские зодчие. В 1740 году завершилось строительство нового Успенского собора. Этот храм, имеющий высоту почти 70 метров, ширину около 43 метров и длину 52 метра, и сейчас восхищает людей своим величественным видом. Рядом с Успенским собором была воздвигнута колокольня и сделана соборная лестница. В 70-е годы построено гульбище, новая каменная ограда и ворота Успенского собора. Над въездом на Соборный холм сооружен Богоявленский собор, а на южной стороне Соборного холма – двухэтажное здание консистории.
