Наиболее продуктивное сотрудничество между государством и частным капиталом сложилось в области горнодобывающей и металлургической промышленности. Когда Петр взошел на престол, в России было всего около двадцати маленьких железоделательных заводов, расположенных по большей части вокруг Москвы, в Туле и в Олонце, на берегу Онежского озера. Справедливо полагая, что «наше Российское государство перед многими иными землями преизобилует и потребными металлами, и минералами благословенно есть», Петр еще в начале своего царствования уделял внимание разработке природных ресурсов. Среди иноземных мастеров, нанятых на российскую службу Великим посольством, было немало горных инженеров. С началом войны оружейные заводы в Туле, основанные голландцем, отцом небезызвестного Андрея Виниуса, и принадлежавшие частично казне, а частично бывшему простому кузнецу Никите Демидову, были существенно расширены с тем, чтобы полностью обеспечить потребности армии в мушкетах и пушках. Город Тула превратился в огромный арсенал, и все его предместья были заселены всякого рода оружейными мастерами. После Полтавы Петр направил рудознатцев за Урал на поиски новых месторождений. В 1718 году он учредил Берг-и-Мануфактур-коллегию для более успешного отыскания и разработки новых рудных жил. В соответствии с указом, вышедшим в декабре 1719 года, всякому помещику, который скрывает в своих владениях наличие месторождений полезных ископаемых или препятствует их разработке, грозило наказание кнутом. Пологие Уральские горы, особенно близ Перми, оказались на удивление богаты высококачественными рудами: половину веса руды, добытой в тех краях, составляло чистое железо. За помощью в освоении этих богатейших залежей Петр вновь обратился к Никите Демидову. К концу царствования Петра на Урале возник внушительный металлургический комплекс, состоявший из двадцати одного предприятия по выплавке железа и меди. Центром его стал город Екатеринбург, названный в честь жены государя. Девять из числа упомянутых заводов принадлежали казне, а остальные двенадцать четверым частным предприятиям, причем пятью заводами владел Никита Демидов. Продуктивность уральских заводов постоянно росла, и к концу петровского царствования они давали более сорока процентов всего выплавлявшегося в России железа. К концу жизни Петра Россия сравнялась по выплавке чугуна с Англией, а в царствование Екатерины Великой вытеснила Швецию с первого места в Европе по производству железа. Рудники и литейни немало способствовали мощи России (Петр скончался, оставив в ее арсенале 16 000 орудий), а заодно и росту личного состояния Демидова. Когда родился царевич Петр Петрович, невероятно разбогатевший кузнец подарил малышу «на зубок» 100 000 рублей.
Чтобы оживить торговлю, России было необходимо оживить денежное обращение. По возвращении Петра из Великого посольства в России начали чеканить новую монету, однако наличная монета была такой редкостью, что купцам в Петербурге, Москве и Архангельске приходилось добывать ее взаймы под пятнадцать процентов, чтобы дело не замерло вовсе. Одной из причин того, что деньги пропадали из обращения, была, по замечанию одного иностранца, глубоко укоренившаяся привычка россиян любого сословия прятать в укромное место всякую монету, которая только попадала им в руки. «У здешних крестьян, если им случайно приведется собрать маленькую сумму, вошло в обычай зарывать деньги в навозную кучу, где они и лежат безо всякой пользы и для хозяина, и для государства. Дворяне опасаются выказывать свой достаток, полагая, что богатство может привлечь к ним неблагожелательное внимание двора, а потому обычно запирают деньги в сундуках, оставляя их без употребления, а те, что посмекалистее, посылают их в банки Лондона, Венеции или Амстердама. В результате того, что деньги укрываются и знатью, и простонародьем, они выпадают из обращения и страна не извлекает из них доход». Петр пытался искоренить этот обычай и в начале войны издал указ: «Кто станет деньги в земле хоронить, а кто про то доведет и деньги вынет, доносчику из тех денег треть, а остальное на государя».