Назначение Коновницына на пост военного министра было связано с послевоенными реформами военного управления Александра I. В именном указе Правительствующему сенату от 12 декабря 1815 года все военное управление делилось на две части. Военному министру подчинялись все без изъятия вопросы, «где есть оборот денежных сумм», то есть часть экономическая (хозяйственная). Все вопросы, связанные со строевой (фронтовой) частью (службой), находились в ведении начальника Главного штаба Его Императорского Величества. Им был назначен в том же именном указе императора вместе с П.П. Коновницыным генерал-адъютант князь П.М. Волконский.
Следует заметить, что такое разделение власти в Военном ведомстве неизбежно повлекло за собой и двойственность подчинения. Единство военного управления оказалось нарушенным со всеми вытекающими отсюда последствиями – неурядицами, неудобствами и волокитой. Со временем военному министру вновь будет возвращена вся полнота прежней власти.
На посту военного министра генерал от инфантерии П.П. Коновницын был весьма ограничен при принятии каких-либо решений, фактически подчиняясь начальнику Главного штаба П.М. Волконскому. По свидетельству современников, Коновницын на этом посту проявил себя как очень осторожный и даже недоверчивый администратор. Эти его качества историками оцениваются по-разному.
В Военном министерстве, которое перед Коновницыным возглавлял управляющий без права личного доклада императору генерал от инфантерии князь А.И. Горчаков 1-й, в его провиантском ведомстве были выявлены хищения. Казне были нанесены большие убытки. К тому же государь был крайне недоволен обеспечением действующей армии в военные годы всеми видами довольствия. Поэтому Петру Петровичу от князя Горчакова досталось «неустроенное наследство».
Спору нет, Коновницыну пришлось трудно на посту Военного министерства. Иначе, думается, он пробыл бы на этом высоком государственном посту дольше. Однако остается фактом, что в 1817 году за сохранность казенных средств по ведомству и экономное ведение дел министр был пожалован алмазными знаками ордена Святого Александра Невского.
Пожаловал венценосец Коновницына и титулом. В декабре 1819 года следует высочайший указ о возведении его с нисходящим потомством в графское Российской империи достоинство. Так в отечественной истории появились графы Коновницыны.
В том же году Петр Петрович оставил пост военного министра, сдав его генералу от артиллерии П.И. Меллер-Закомельскому. Он тоже пробудет в этой должности четыре года, сдав ее генералу от инфантерии А.И. Татищеву.
За время своей деятельности в должности главы Военного ведомства активно сотрудничал в «Трудах Вольного экономического общества». А в 1815 году был избран действительным членом филотехнического общества.
В 1819 году генерал от инфантерии граф П.П. Коновницын назначается членом Государственного совета. По его инициативе был создан первый в русской историографии труд об Отечественной войне 1812 года – «Описание войны 1812 года». Его автором стал Д.И. Ахшарумов, который в чине егерского штабс-капитана был в Отечественную войну дивизионным адъютантом Коновницына. Труд увидел свет в 1819 году, положив начало научно-историческим работам о «грозе 12-го года».
В конце 1819 года по высочайшей воле становится главным директором корпусов Пажеского, 1-го и 2-го кадетских, Дворянского полка, Военно-сиротского дома, Смоленского кадетского корпуса и Дворянского кавалерийского эскадрона. В этой должности, показав незаурядные педагогические способности, Петр Петрович оставался до самой своей кончины в Петергофе в 1822 году.
Он ушел из жизни еще дееспособным человеком, на 58-м году жизни. Был похоронен в Покровской церкви села Киярово Гдовского уезда Псковской области. Там П.П. Коновницын и завещал себя похоронить. «Служил литургию и отправлял погребение» митрополит петербургский и новгородский Серафим. На прощальной церемонии своего «дядьки» в столице присутствовал великий князь Николай Павлович, будущий император Николай I. Сам государь выразил официальное соболезнование вдове покойного, в котором говорилось:
«…Отличные заслуги, оказанные им на поле чести и во время мира, соделали потерю его столь же чувствительною для отечества, сколько и для его семейства…»
Память генерала от инфантерии и Георгиевского кавалера графа П.П. Коновницына была хранима в русской армии. В 1912 году, в ходе празднований 100-летнего юбилея Отечественной войны, Копорский пехотный полк был назван Копорским пехотным графа Коновницына полком. Во время наполеоновского нашествия на Россию он входил в состав славной 3-й пехотной дивизии, которой командовал герой «грозы 12-го года».
Генерал от инфантерии граф Петр Петрович Коновницын был награжден: орденами Святого Георгия 2-й, 3-й и 4-й степеней, Святого Владимира 1-й степени, Святого Александра Невского с алмазами, Святой Анны 1-й степени, четырьмя иностранными орденами, золотой шпагой «За храбрость» с алмазами.