Пётр I во многих военных вопросах полностью доверял интуиции и расчётливому уму своего любимца, почти все инструкции, директивы и наставления, которые царь рассылал войскам, проходили через руки Меншикова. Он был у Петра как бы начальником штаба: подав мысль, царь нередко поручал разработать её своему ближайшему помощнику, и тот находил способ воплотить её в дело. Его быстрые и решительные действия вполне соответствовали кипучей энергии Петра.
Меншиков сыграл большую роль в Полтавском сражении (27 июня 1709 года), где командовал сначала авангардом, а затем левым флангом русской армии. Ещё до ввода в сражение главных сил он разгромил отряд генерала Шлиппенбаха, пленив последнего. В момент столкновения армий обрушился на корпус генерала Росса, рассеяв его, что во многом предопределило победу русской армии. За время битвы под Меншиковым было убито три лошади.
Преследуя вместе с Голицыным, бежавшую с поля сражения шведскую армию, Меншиков настиг её у переправы через Днепр, у Переволочны, и принудил капитулировать. Александр Данилович сообщал из-под Переволочны: – «Бегущего от нас неприятеля здесь мы настигли и только что сам король с изменником Мазепою в малых людях уходом спаслись, а достальных шведов всех живьём на аккорд в полон побрали, которых будет числом около десяти тысяч, между которыми генерал Левенгаупт и генерал-майор Крейц. Пушки, всю амуницию тоже взял». Фактически в плену оказалось более 16 тысяч шведов.
За Полтаву Меншиков был удостоен чина генерал-фельдмаршала. Кроме того, в его владения были переданы города Почеп и Ямполь с обширными волостями, увеличившие число его крепостных на 43 тысячи душ мужского пола. По числу крепостных он стал вторым после царя душевладельцем в России. При торжественном въезде Петра в Москву 21 декабря 1709 года Александр Данилович находился по правую руку царя, чем подчёркивались его исключительные заслуги.
В 1709—1713 годах Меншиков командовал войсками, освобождавшими от шведов Польшу, Курляндию, Померанию и Голштинию. Затем его деятельность сосредоточилась на вопросах внутреннего устройства государства, касаясь, вследствие его близости к царю, всех важнейших государственных забот. В 1715 году Александр Данилович с флотом прибыл в Ревель, где занимался строительством гавани. За участие в морских делах против шведов и заботу о флоте получил чин Контр-адмирал в 1716 году. В 1718—1724 и 1726—1727 годах Светлейший князь являлся президентом Военной коллегии, отвечал за обустройство всех вооружённых сил России. В день заключения Ништадтского мира, завершившего длительную борьбу со шведами, Меншикову присвоен чин вице-адмирала.
