Начав в 1700 году войну со Швецией, Петр I поставил своей целью овладеть берегами Финского залива, жизненно необходимыми для развития Русского государства. В 1703 году у устья Невы, отвоеванной у шведов, был основан Петербург — столица Российской империи.
Теперь для обеспечения его безопасности необходимо было овладеть Карельским перешейком с Выборгом — основной шведской крепостью на северном побережье Балтийского моря и Финского залива.
Осенью 1706 года русские войска предприняли поход на Выборг. Однако мощные укрепления шведов устояли против сильного натиска. Петр I извлек из неудачи необходимые уроки и вскоре стал строить флот, чтобы взять хорошо защищенную Выборгскую крепость комбинированными действиями сухопутных войск и флота. После победы под Полтавой, где в 1709 году были разбиты главные шведские силы, начались действия на Карельском перешейке.
В марте 1710 года по приказу Петра I 13-тысячный осадный корпус под начальствованием генерал-адмирала Ф. М. Апраксина совершил переход по льду Финского залива с острова Котлин к стенам Выборга и осадил крепость. «В самый ужасный мороз, какой только бывает в России, — писал тогда посол датского короля Юст Юль, — перешли они прямо через лед с орудиями и со всем обозом. Всякая другая армия, наверно, погибла бы при подобном переходе». На помощь сухопутным силам в апреле, с трудом пробившись через покрытый еще льдинами залив, Петр I привел к Выборгу флот из 250 парусных и гребных судов. И этот небывалый по трудности поход окончился «счастливо как для флота, так и для армии», по выражению датского посланника.
Петр I сам руководил осадой города, который, как он заявил, должен был стать «крепкой подушкой» Петербургу. 12 июня 1710 года подавленный бомбардировкой гарнизон крепости капитулировал, не ожидая штурма. 13 июня в Выборг вошли русские войска. В честь этого события была выбита специальная медаль. Оценивая значение взятия Вы боргской крепости, Петр I подчеркивал, что «чрез взятие сего города Санкт-Петербургу конечное безопасение получено».
Генерал-адмирал Ф. М. Апраксин.
Заключенный со Швецией в 1721 году Ништадтский мирный договор закрепил за Россией выход к Балтийскому морю, положил конец шведскому господству на Карельском перешейке. По словам Карла Маркса, Петр «завладел лишь тем, что было абсолютно необходимо для нормального развития его страны».
С 1710 по 1811 год Выборг и окружающие его земли непосредственно входили в состав России.
Медаль на взятие Выборга (1710 год).
Первоначально была образована Выборгская провинция (Выборгский и Кексгольмский округа), простиравшаяся на юге до Невы. Наряду с Петербургом Выборг стал важным портом, через который началась торговля с западными государствами, преимущественно с Англией и Голландией. "Увеличивалось население города, в том числе за счет интенсивного притока русских; в середине XVIII века возникли новые, чисто русские предместья — Выборгский (ныне Петровский поселок) и Петербургский фор-штадты, открыты первые русские школы, театр, госпиталь. Почти все существующие до сих пор старые здания города были выстроены в тот период, когда Выборг входил в состав Российской империи. Лишь несколько построек (замок, башня и некоторые другие) сохранились от времен шведского владычества.
Заботясь об укреплении северо-западных границ, Петр I сразу же после взятия Выборга приказал коменданту города Чернышеву восстановить пострадавшие при осаде старые оборонительные сооружения и начать строительство новых. Тогда-то на подступах к городу и были возведены Тронгзундские, а в 30—40-х годах XVIII века — Аннинские укрепления, прикрывавшие Выборг с моря и со шведской стороны.
Победа в войне со шведами в 1741—1743 годах дала России возможность еще дальше отодвинуть границу от Петербурга и перенести ее на реку Кюм-мене. К России отошли Кюмменегородская провинция и часть Саволакской. Они вместе с ранее возвращенными землями образовали новую губернию, центром которой стал Выборг.
Численность жителей города увеличилась с 1420 человек в 1718 году почти до 3000 человек в 1811 году.