Осознав во время Великого посольства техническое отставание России, Пётр не мог обойти стороной проблему реформирования российской промышленности. Кроме того, создание собственной промышленности было продиктовано военными нуждами, на что указывает ряд историков. Начав Северную войну со Швецией ради завоевания выхода к морю и провозгласив в качестве задачи строительство современного флота на Балтике (а еще ранее — на Азове), Петр был вынужден строить мануфактуры, призванные обеспечить резко возросшие потребности армии и флота.
Одной из главных проблем было отсутствие квалифицированных мастеров. Царь решал эту проблему путём привлечения на русскую службу иностранцев на выгодных условиях, посылкой русских дворян на обучение в Западную Европу. Фабриканты получали большие привилегии: освобождались с детьми и мастерами от военной службы, были подсудны только суду Мануфактур-коллегии, избавлялись от податей и внутренних пошлин, могли беспошлинно привозить из-за границы нужные им инструменты и материалы, их дома освобождались от военного постоя.
Около Нерчинска в Сибири в 1704 был построен первый в России сереброплавильный завод. В следующем году он дал первое серебро.
Существенные меры были предприняты по геологоразведке полезных ископаемых России. Ранее российское государство в сырьевом отношении полностью зависело от иностранных государств, прежде всего, Швеции (оттуда везли железо), однако после открытия залежей железной руды и других полезных ископаемых на Урале надобность в закупках железа отпала. На Урале в 1723 заложен крупнейший железоделательный завод в России, из которого развился город Екатеринбург. При Петре были основаны Невьянск, Каменск-Уральский, Нижний Тагил. Появляются оружейные заводы (пушечные дворы, арсеналы) в Олонецком крае, Сестрорецке и Туле, пороховые заводы — в Петербурге и под Москвой, развивается кожевенная и текстильная промышленность — в Москве, Ярославле, Казани и на Левобережной Украине, что обуславливалось необходимостью производства экипировки и обмундирования для русских войск, появляется шелкопрядение, производство бумаги, цемента, сахарный завод и шпалерная фабрика.
В 1719 году была издана «Берг-привилегия», по которой всякому давалось право всюду искать, плавить, варить и чистить металлы и минералы при условии платежа «горной подати» в 1/10 стоимости добычи и 32-х долей в пользу владельца той земли, где найдены залежи руды. За утайку руды и попытку препятствовать добыче собственнику грозила конфискация земли, телесное наказание и даже смертная казнь «по вине смотря».
