После взятия Шлиссельбурга Меншиков был возведен в звание губернатора Ингерманландии, Корелии, Эстляндии и всего края, доставшегося России оружием от Швеции. В 1703 году в глазах Меншикова была взята и уничтожена крепость Ниеншанц. Когда шведы выслали против русских по Неве суда свои, а Петр счастливо отбил покушения и овладел двумя фрегатами, Меншиков был участником этого дела и награжден от царя орденом Андрея Первозванного. 27 мая 1703 г. в Троицын день совершена была закладка Петербурга, и Меншиков, как уже нареченный царем губернатором края, назначен был надзирать за делом постройки. Во все царствование Петра Меншиков был главнейшим исполнителем задушевных замыслов Петра, касавшихся основания, построения и заселения Петербурга. Новая столица обязана своим созданием столько же творческой мысли государя, сколько деятельности, сметливости и уменью Меншикова. Он наблюдал и над привозом строительных материалов, и над приводом рабочих, отправляемых беспрестанно со всех краев России, и над доставкой провианта для их содержания. Царь, оставивши Меншикова строить новый русский город, уезжал в Москву и устраивал празднества по поводу своих побед и завоеваний. Ему без Меншикова чего-то недоставало, и он вызывал его быть участником в торжествах. В один из таких вызовов, проводя время за веселыми пирушками в московском доме своего любимца, Петр увидел Екатерину. Она понравилась государю: в это время он уже разошелся со своей любовницей Анной Монс, изменившей Петру. Петр взял Екатерину к себе; она тогда уже порядочно освоилась с русским языком и изъявила охоту принять православную веру. Ее крестным отцом был молодой Алексей, сын Петра. Екатерина овладела сердцем Петра, и этим обязана была своему кроткому, веселому нраву и своей безропотной покорности не только перед волей, но и перед своенравными выходками Петра; сознавая свое положение, как бы рабы, она не показывала ни малейших признаков ревности, когда Петр позволял себе в виде развлечения сходиться с другими женщинами. Зато у Петра развлечения эти случались без участия сердца, а потом, с летами, совершенно прекратились; Екатерина осталась единственным предметом его сердечной привязанности, и можно сказать, что, за исключением одного Меншикова, никто никогда не был так близок сердцу государя во всю его жизнь, как Екатерина. Передавши своему государю Екатерину, Меншиков опять обратился к наблюдениям за постройкой Петербурга; его вниманию предоставлено было также построение Кроншлота и Кронштадта, на острове Ретузари, назначенного Петром быть местопребыванием создаваемого военного флота.
Занимаясь неустанно делом построения Петербурга, Меншиков не забывал и себя, воздвигал себе в Петербурге красивый дворец, стараясь сделать его удобным для веселой жизни и приема гостей, а в 50 верстах от Петербурга заложил себе дачу, назвав ее "Ораниенбаум". В Москве у него оставался прежний, подаренный ему царем, дом, красиво убранный; при доме было множество прислуги и музыкальная капелла: в этом доме проживала жена Меншикова, не любившая Петербурга.
Наблюдение над постройкой Петербурга и Кронштадта, порученное ингерманландскому губернатору, прерывалось самим царем, который брал с собой Меншикова повсюду, куда сам направлялся в своей подвижной жизни. Меншиков принужден был участвовать и при осадах и штурмах ливонских городов, и в конференциях с польскими панами, и наблюдать над воспитанием царевича, ездившего в походах за царем со своим воспитателем Гюйсеном. В Полоцке, по мановению царя, Меншиков приказывал в его присутствии убивать униатских монахов.
В конце 1705 года он вместе с царем приехал в Москву; там они устроили себе победные празднества и торжественный въезд через триумфальные арки: царский любимец носил тогда титул графа римской империи, губернатора Эстляндии и Ингерманландии, кавалера ордена Св. Андрея Первозванного, кавалера польского ордена Белого Орла, капитана гвардейских бомбардиров, полкового командира двух ингерманландских полков и обер-гофмейстера при царевиче. Поляки удивлялись тесным дружеским отношениям, существовавшим между царем и его подданным. Когда в Гродно Меншиков праздновал свои именины, у него присутствовали царь и король Август; царь хотел еще более возвысить своего любимца и отправил в Вену царевичева наставника, Гюйсена, хлопотать у цезаря для Меншикова титул светлейшего князя Римской империи. Гюйсен исполнил это поручение счастливо для высокомерного временщика, хотя, как говорят, отсутствие Гюйсена вредно отразилось на воспитании царевича, остававшегося тогда без наставника.
В 1706 году Меншиков был командиром целого корпуса войск от 12000 до 15000, посланных на помощь Августу в Польшу и Саксонию, одержал над шведами победу, но был близким свидетелем измены Августа общему с царем делу войны против шведов, когда Август постановил со шведским королем особый Альтранштадтский мир.