Во время Северной войны 1700—1721 годов Меншиков командовал крупными силами пехоты и кавалерии, отличился в осаде и штурмах крепостей, во многих сражениях. В 1702 году при осаде Нотебурга своевременно подоспел со свежими силами к М. Голицыну, начавшему штурм, и крепость была взята. Весной следующего года, действуя с Петром в устье Невы, одержал первую морскую победу над шведами, смелым абордажным ударом пленив два неприятельских корабля. Чрезвычайно довольный этим успехом, царь велел выбить медаль с лаконичной надписью: «Небываемое бывает». Меншиков получил в награду орден святого Андрея Первозванного (одновременно с ним кавалером ордена стал сам Пётр).
Александр Данилович был первым Генерал-губернатором Санкт-Петербурга с 1703 года до своей опалы в 1727 году, руководил строительством города, а также Кронштадта, корабельных верфей на реках Нева и Свири (Олонецкая верфь), Петровского и Повенецкого пушечных заводов. Оказывая помощь фельдмаршалу Шереметеву, содействовал завоеванию Дерпта, Нарвы и Ивангорода, награждён чином генерал-поручика (1704 год), затем руководил боевыми действиями в Литве и Польше. В 1705 году пожалован польским орденом Белого Орла.
Показав себя прекрасным кавалерийским начальником, Меншиков одержал в «Битве при Калише» 18 октября 1706 года, ставшую первой победой русских войск в «правильной битве». Противник не устоял перед атакой русских драгун, проведённой стремительно, и потерпел поражение. В решительный момент в бой ринулся сам Меншиков, увлекая за собой подчинённых. Шведы потеряли несколько тысяч человек, командующий Мардефельд Арвид Аксель был пленён. Потери русских войск оказались незначительными: 84 убитых и 324 раненых. В награду за эту победу Александр Данилович получил от царя жезл, украшенный драгоценными камнями, и был произведён в полковники Лейб-гвардии Преображенского полка. В 1707 году, вновь во главе конницы, он выдвинулся к Люблину, а затем к Варшаве, где оставался до сентября.
Награды, получаемые Меншиковым, были не только военными. Ещё в 1702 году он по ходатайству Петра пожалован титулом графа Римской империи, в 1705 году стал князем Римской империи, а в мае 1707 года царь возвёл его в достоинство светлейшего князя Ижорского. Постепенно росло и материальное благосостояние светлейшего князя, число дарованных ему поместий и деревень.
Когда шведская армия Карла XII двинулась в Белоруссию и на Украину, Александр Данилович был одним из самых активных помощников Петра в борьбе с грозным противником. 28 сентября 1708 года он участвовал в сражении под Лесной, ставшем, по выражению Петра, «матерью Полтавской победы». За время между Лесной и Полтавой Меншиков часто проявлял ту прозорливость и стремительность, которых не хватало фельдмаршалу Шереметеву, разделявшему с ним высшее командование в армии. Получив известие об измене Мазепы, он взял приступом столицу гетмана – город Батурин, разорив его, и перебил и перехватил большую часть казаков, собиравшихся уйти с гетманом к шведскому королю. За это Пётр I пожаловал князю принадлежавшее гетману Мазепе село Ивановское с деревнями. В мае 1709 года смело атаковал шведов под Опошней и разбил их.
