波尔塔瓦战役指北方战争期间，俄国军队与瑞典军队于1709年7月8日在波尔塔瓦进行的一次总决战。1709年春，瑞典国王查理十二世的军队在乌克兰冬季远征中失利后，包围了波尔塔瓦，企图在那里补充给养，并打开哈尔科夫、别尔戈罗德方向的进攻道路，继而进军莫斯科。
46月间，以卫戍司令克林上校为首的波尔塔瓦卫戍部队在从外地开来的缅希科夫将军的骑兵和乌克兰哥萨克骑兵的支援下，成功地击退了敌人的数次进攻。波尔塔瓦的英勇保卫战牵制了查理十二世的兵力，从而使俄军能在要塞地区集结，并做好歼敌准备。6月27日，彼得一世在军事会议上作出了进行总决战的决定。7月1日，俄军主力转移到沃尔斯克拉河右岸。7月6日，彼得一世指挥部队进入雅可夫策村附近的阵地，随后将部队配置于筑垒兵营内。兵营正面是一片宽约2.5公里的开阔地，两翼被密林和灌木丛遮蔽着。开阔地上筑有10个四角多面堡构成的野战工程工事体系。多面堡相互之间的距离均在火枪的射程之内，从而保证了各堡之间能在战术上进行相互协同。多面堡内共配置2营士兵和掷弹兵。多面堡后配置了17个骑兵团。彼得一世的意图是，先在前进阵地上消耗敌兵力，而后在开阔地战斗中将敌歼灭。7月8日凌晨2时，连希利德元帅率领约2万人、配4门火炮；另外还有一支近1万人的部队留驻在波尔塔瓦城下，担任预备队和警戒交通线的任务，其中包括一部分受叛徒马泽帕欺骗的扎波罗热哥萨克和乌克兰哥萨克的瑞典4个步兵纵队和6个骑兵纵队向俄军阵地推进。
在战役的第一阶段中，战斗在前进阵地之外进行。3时，俄军骑兵和瑞军骑兵在多面堡附近展开激战。近5时，瑞军骑兵被击退，而跟随骑兵之后的步兵却攻占了前面两座多面堡。缅希科夫请求增援，但彼得一世坚持自己的作战意图，命令缅希科夫撤到多面堡一线之后。5时以后，瑞军由于尾随撤退的俄军骑兵实施攻击，其右翼陷入俄军筑垒兵营发射的枪炮交叉火力之下，遭到重大损失，随后向小布季希附近的森林仓皇撤退。与此同时，在多面堡战斗中与主力失去了联系的罗斯和什利片巴赫将军指挥的瑞军的几个右翼纵队，被缅希科夫的骑兵部队按彼得一世的命令歼灭于波尔塔瓦森林。
在战役的第二阶段中，双方主力展开交战。约晨6时，彼得一世在兵营前将部队排成两列，把舍列米杰夫元帅统率的步兵部署在中央，包尔和缅希科夫将军统率的骑兵分别配置于两翼。布图斯将军指挥的炮兵配置在第一列步兵中。兵营内留有9个营的预备队。彼得一世还派出部分步兵和骑兵加强小布季希的乌克兰哥萨克和波尔塔瓦的卫戍部队，以切断瑞军退路并防其在会战时占领要塞。瑞军也排成线式战斗队形与俄军对抗。
9时，瑞军开始进攻，在遭到俄军炮兵猛烈反击后，进行白刃冲击。在激烈的白刃格斗中，瑞军迫使俄军第一列中央部队退却。但是，洞察整个战斗过程的彼得一世，亲自率领一个诺夫哥罗德营进行反击，将敌逐回出发阵地。很快，俄军步兵便迫使敌人退却，骑兵也包围了敌军两翼。11时，瑞军开始撤退，随后变为溃逃。
查理十二世与叛徒黑特曼马泽帕一起逃往奥斯曼帝国。瑞军残部退向佩列沃洛奇纳，在那里被俄军追及，被迫投降。瑞军死9000余人，被俘1.8万余人，损失了32门火炮和全部辎重；俄军亡1345人，伤3290人。
波尔塔瓦战役决定了旷日持久的北方战争的胜利结局，提高了俄国的国际威望，动摇了瑞典军事强国的地位，打破了查理十二世不可战胜的神话。波尔塔瓦战役对俄国军事学术的进一步发展产生了一定影响。在波尔塔瓦战役计划的制定、战斗队形的部署以及战场工程构筑方面，俄军都摈弃了线式战术的陈规旧套。波尔塔瓦战役中值得借鉴的是，构筑前进阵地，留有颇大的预备队，利用有利于作战的遮避地，等等。