После двухнедельного отдыха от ратных трудов фельдмаршалу с пехотой и небольшим кавалерийским отрядом Петр повелел идти на Ригу. В начале октября он уже был в Прибалтике, где помимо него должен был действовать Апраксин. Их задача состояла в том, чтобы изгнать шведов с побережья от Нарвы до Риги и с Карельского перешейка. Одновременно в Польшу Петр отправил войска Меншикова на помощь Августу II.
К осени этого года был восстановлен Северный союз — в июле о том договорились в Потсдаме короли Польши, Дании и Пруссии. В октябре Петр объявил, что Россия присоединяется к ним.
Между тем началась осада Риги — царь запретил брать ее штурмом, чтобы не терять солдат. Зимой у города стоял корпус Репнина, остальные полки Шереметев отвел на зимние квартиры. Обстрелы наносили значительный урон защитникам Риги, которые были в «великом ужасе». Однажды в декабре бомба попала в городской пороховой погреб, нанеся тем самым большой ущерб осажденным.
Зимой фельдмаршал жил в Москве и подмосковных вотчинах. К весне вернулся под Ригу. Здесь свирепствовал голод, хотя Шереметев уверял царя, что припасов хватит до лета. Петр послал в середине апреля к Риге Меншикова, чтобы выправить положение. Светлейший принял меры, в том числе и по усилению блокады города — Двину перегородили бревнами с цепями, чтобы не дать кораблям шведов пройти с моря, поставили новые батареи. Месяц спустя Меншиков уехал из-под Риги.
Вскоре началась эпидемия чумы. Шереметев приказал ввести карантин. Заставы, учрежденные на дорогах, не пропускали людей «из моровых мест». Больных изолировали, из лагеря удалили гражданских лиц. Жгли костры из можжевельника, дымом от которых окуривали курьеров, прибывавших в лагерь, письма. Несмотря на меры, чума косила людей. От нее умерло около десяти тысяч солдат и офицеров. То же происходило и в Риге.

Во Псков, к Шереметеву, вскоре прискакал Александр Данилович Меншиков с орденом св. Андрея Первозванного, незадолго перед тем учрежденным. Вместе с орденом командующий получил чин фельдмаршала.
Кампания 1702 года принесла новые успехи. В июне русские отряды разбили шведские флотилии на Чудском и Ладожском озерах. В августе Апраксин на реке Ижоре разгромил Кронгиорта. Но самую удачную операцию опять провел Шереметев. Еще с зимы он готовил к наступлению свои полки. Впрочем, и он, и царь понимали, что сил у России еще недостаточно для широких наступательных действий: можно предпринимать только отдельные рейды, походы, удары. Новый фельдмаршал запрашивал у Петра: «Как весну нынешнюю войну весть, наступательную или оборонительную?»
Тот отвечал, тоже проявляя осторожность: «С весны поступать оборонительно».
Но царь, находившийся весной в Архангельске, узнал, что Карл идет с войском на Варшаву и, тем самым, Шлиппенбаху подкреплений не пришлет. Посему, рассуждал он, нужно идти в Лифляндию, «истинный час для того пробил». Шереметев, как и раньше, медленно собирался в поход, укомплектовывая полки людьми и лошадьми, подбирая офицеров. 12 июля он вывел из Пскова восемнадцать тысяч солдат, причем пять шестых из них — регулярная конница и пехота. Шлиппенбах мог собрать только семь с небольшим тысяч солдат.

     Решительные и незамедлительные меры, принятые после нарвского поражения Петром, позволили вскоре привести в порядок остатки армии, собрать новые полки, вооружить и снабдить их всем необходимым. И мало-помалу, оправившись от первого шока, русские солдаты и их начальники начали активные действия против шведов.