Петр настаивал, чтобы Консилия в его отсутствие принимала решение самостоятельно и не посылала к нему гонцов по мелким делам. В 1707 году он установил порядок ответственности членов Консилии, обязал их вести протоколы заседаний. Их должны были подписывать все министры — «и без того никакого бы дела не определяли, ибо этим дурость всякого явлена будет».
Консилия министров в 1711 году была заменена на Правительствующий Сенат. В указе царь объявлял: «всяк да будет послушен Сенату так, как нам самому». Первоначально Сенат состоял из девяти членов и обер-секретаря. Был четко регламентирован режим работы Сената, порядок рассмотрения дел. Членов Сената назначал только царь. Петр установил новый, до этого не применявшийся в России принцип коллегиальности. Все дела решались большинством голосов. Несогласный сенатор записывал в протоколе свое особое мнение. В канцелярии Сената было множество служащих и отделов — расправный, секретный, приказной, разрядный, фискальный, губернский. Особая контора контролировала исполнение указов Сената. Расправный отдел принимал жалобы на несправедливые решения дел в государственных органах, включая созданные в 1709 году девять губерний. Сенатские губернские комиссары составляли дворянские списки, контролировали военные, финансовые, поместные дела на местах, ведали набором рекрутов.
В первую очередь Сенат затребовал от всех приказов и воевод приходно-расходные книги по налогам, недоимкам и тендерам с 1700 года. Он не получил ничего. Приказные под разными предлогами саботировали именной указ царя. Никто даже не расписался в получении указа. Все обещали и не делали ничего. Сенат не получил ответов на свои запросы о состоянии дворцовых земель за последние тридцать лет, о состоянии государственных заводов, о доходах таможен. Из сотен дьяков и подьячих для работы в Сенате были отобраны только несколько человек. Почти невозможно было установить количество приказных людей и размер их жалованья. Четыре года Сенат перестраивал работу государства.
Полномочия Сената постоянно расширялись. Он стал высшей инстанцией в России. Сенат ничего не делал без воли Петра, он являлся главным исполнителем петровских указов.
Сенаторы часто спорили и ругались во время заседаний и жаловались царю на обиды. Обер-секретарю Сената помогали гвардейские офицеры, но следить за порядком среди высших сановников государства было непросто. Организовывать и контролировать деятельность Сената Петр поручил генерал-прокурору. С 1722 года прокуроры появились в судах и губерниях и подчинялись только царю. Генерал-прокурор возглавлял Сенат, были министром юстиции, руководил фискалами, имел право законодательной инициативы, наблюдал за деятельностью военных ведомств и Синода.
Указом от 8 декабря 1708 года Россия была разделена на восемь губерний: Московскую, Смоленскую, Архангельскую, Казанскую, Сибирскую, Киевскую, Азовскую. В Санкт-Петербургскую губернию вошли Ингрия, Карелия, часть Эстляндии, Псков, Новгород, Олонец, часть тверских и ярославских земель. В 1713 году была образована Рижская, а в 1714 году — Нижегородская и Астраханская губернии. Число губерний постоянно увеличивалось.
Причин для изменения административно-территориального деления страны было множество. Сменившие в середине XVI века посадников и наместников воеводы тормозили развитие страны. Городовые воеводы возглавляли военное и гражданское управление города и уезда. С начала XVII века должность городового воеводы была введена во всех городах России. Вместе с дьяками воеводы возглавляли приказные или съезжие губы-канцелярии, сосредоточили всю полноту власти в уезде и городе. Для управления ими были созданы отдельные канцелярии-избы, в которых работали подьячие и приставы. Старосты заведовали сбором казенных податей. Померные взыскивали пошлины с измеряемых ими товаров. Пятенные свидетельствовали куплю и продажу лошадей, накладывали на них пятно-тавро и брали за это пошлины. Объезжие головы заведовали полицейскими делами. Им подчинялись решеточные приказчики и земские ярыжки-полицейские. В городах и уездах служили таможенные и кабацкие головы, целовальники, приказчики. К началу царствования Петра в России служили триста воевод. Отношения воевод и центральной власти были очень неопределенны. Запутанность отношений затрудняла управление, а неопределенность прав сильно увеличивала власть воевод. Это вело к большим злоупотреблениям.
Губернии состояли из административного центра. К губернскому городу были приписаны другие города с уездами. В 1719 году Петр опять реорганизовал местное управление и создал в составе губерний пятьдесят провинций, разделенных на уезды и дистрикты.
После Полтавской битвы в Сенате скопилось более пятнадцати тысяч нерешенных дел и Петр перенес решение стратегических вопросов в губернии. Губернаторы подчинялись лично Петру и выполняли административные, полицейские, финансовые и судебные функции. Губернская власть была исполнительницей законов и предписаний высших органов власти без права действовать самостоятельно. Губернское правление являлось исполнительной канцелярией при губернаторе. Оно обнародывало законы, указы, распоряжения правительства, решало споры между городами и уездами, выполняло полицейские функции.
Губернское правление состояло из общего присутствия и канцелярии. Общее присутствие возглавлял губернатор. Общее присутствие возглавлял губернатор. Ему подчинялись вице-губернатор, советники, врачебный инспектор, губернский архитектор, землемер, тюремный инспектор, судебный исполнитель. При губернском правлении действовали типография, регистратура, архив. Члены присутствия, одетые в форменное платье, церемонно собирались в определенное время в специальных помещениях, в которых считалось желательным иметь портрет императора. Они рассаживались за большим столом, на котором стояло «зерцало» — трехгранная призма с текстами петровских указов о соблюдении законов. Сначала по обсуждаемой проблеме высказывались младшие члены присутствия, затем — старшие. Протокол обсуждения подписывался всеми членами в порядке старшинства.
Канцелярия губернского правления состояла из отделений под общим наблюдением вице-губернатора. Помощники губернатора ведали своими отраслями управления: обер-комендант — военными делами, обер-комиссар и обер-провиантмейстер — губернскими налогами, ландрихтер — губернской юстицией, финансовыми, межевыми и розыскными делами. С 1713 года при каждом губернаторе был образован совет из избираемых дворянством ландратов, из заслуженных отставных офицеров.
Главной обязанностью губернаторов было содержание и пополнение армии. Наказанием за неисполнение этого указа царя были штрафы и конфискации поместий и вотчин.
Провинциями с 1719 года руководили воеводы, округами-дистриктами управляли земские комиссары. Петр отделил судебную систему от административной, разделив страну на десять судебных округов. Окружные надворные суды подчинялись Москве. Торгово-посадское городское население было разделено на две гильдии. К первой приписывали знатных купцов и оптовых торговцев, ко второй — мелких купцов и ремесленников, расписанных по цехам. В 1722 году был образован Главный магистрат и городские магистраты из выборных горожан. Магистраты состояли из президента, бурмистров и ратманов-советников.
После создания Сената и губерний Петр образовал коллегии, заменившие разложившиеся приказы. 12 декабря 1718 года Петр I подписал указ о создании коллегий. Распределение дел между ними было проведено четко и ясно. Три коллегии — иностранных дел, военная и адмиралтейская — ведали внешними и военными делами. Три коллегии — камер, штате, ревизион — управляли государственными финансами. Три коллегии — мануфактур, берг, коммерц — стояли во главе промышленности и торговли. Судебными делами ведала юстиц-коллегия. Были созданы Малороссийская, Вотчинная, Медицинская коллегии, Священный Правительствующий Синод.
Коллегиальное устройство предполагало решение дел большинством голосов, что позволяло принимать лучшие решения, авторитетные и независимые. Коллегии состояли из присутствия и канцелярии. Присутствие состояло из президента, вице-президент, советников, прокурора, помощников-асессоров. Во главе канцелярии стоял секретарь. Ему подчинялись нотариус, протоколист, регистратор, архивист, переводчик, писцы, копиисты.
Все пакеты, приходившие в коллегию, сдавались дежурному чиновнику. Указы императора и Сената вскрывал президент, остальные пакеты — вице-президент. Секретарь регистрировал бумаги и готовил материалы для доклада присутствию. Зал заседаний был в коврах и гобеленах, стол — под балдахином. Сначала докладывались государственные дела, потом частные. После обсуждения решение принималось большинством голосов. При их равенстве перевешивал голос президента. Решение заносилось в протокол, подписывавшийся всеми участниками заседания. По этому решению канцелярия готовила исполнительные бумаги и отсылала по принадлежности. Решенные дела сдавались в архив.