Шведская армия оказалась в тупике. Для наступления не хватало сил, но и отход был связан с большим риском. Во время рекогносцировки 17 июня Карл XII был ранен в ногу, по его армии поползли слухи, что король намеренно ищет смерти. «Северный Александр Македонский» понимал, что русская армия готовится к генеральному сражению и единственной возможностью обезопасить себя с тыла видел взятие Полтавы. Штурмы следовали один за другим. Тяжелые дни пережил город 21 и 22 июня, когда шведы были особенно настойчивы и потеряли свыше двух тысяч человек. Защитники Полтавы за время обороны потеряли убитыми 1186 воинов, ранено было 1200 человек, Карл же остался без шести с лишним тысяч солдат – т. е. пятой части армии, пришедшей на Украину. Надежды его получить поддержку не оправдались: корпус генерал-лейтенанта Гольца предоставил появление в Украине войск польской шляхты и шведского корпуса Крассоу.
19 июня тремя бродами основные силы русской армии перешли Ворсклу (остальные части пере правились в ночь на 20 июня) и расположились на широкой открытой равнине у деревни Семеновки. Здесь был построен лагерь. Однако такая местность была удобной для линейного построения и дала бы большие преимущества сильной шведской коннице. 25 июня после осмотра лагеря Петр приказал перевести армию ближе к Полтаве и расположить у села Яковцы. Лощины, овраги и небольшие леса исключали возможность широкого кавалерийского маневра. Здесь была нужна пехота, которая и составляла основную силу русской армии.
За одну ночь был построен лагерь, защищенный с одной стороны крутым берегом Ворсклы, с другой – Яковецким лесом, с третьей – небольшой лощиной. Укрепления состояли из земляных валов и реданов в форме выступавшего наружу угла. Между валами и реданами оставались значительные промежутки, чтобы армия могла не только обороняться, но и быстро переходить в наступление. Перед лагерем простиралось небольшое ровное поле, шириной около полутора и длиной до трех километров. С востока оно примыкало к Яковецкому, с запада – к Малобудыщанскому лесу. Со стороны Полтавы пролегал единственно возможный путь наступления шведской армии. На этой части поля по распоряжению Петра I была создана передовая позиция: построено шесть поперечных (по отношению к направлению шведского наступления) и четыре продольных редута. (Кстати, подобные укрепления на полях битв в Европе появились еще не скоро.) Ружейный и артиллерийский огонь из редутов должен был расчленить линейный порядок вражеских полков.
Русское командование учло, что Карл XII обычно стремился нанести первый удар максимальными силами. Пехота и артиллерия, сконцентрированные в редутах, обеспечивали отражение первого натиска, вынуждали шведов дробить свои силы.
Все русские полки 26 июня заняли позиции, предусмотренные планом сражения. В редутах разместилась пехота Белгородского полка с артиллерией. За редутами расположилась конница под командованием Меншикова и Боура в составе 17 драгунских полков.
Полтавская победа. Худ. А. Коцебу
В ночь с 26 на 27 июня из русского лагеря перебежал к шведам унтер-офицер Семеновского полка, который сообщил о подготовке русских к битве и расположении войск. Он, по-видимому, рассказал и о том, что шведы могут иметь успех при атаке на полк Апраксина, состоявший из новобранцев, одетых в серые мундиры. Петр, узнав о перебежчике, приказал произвести изменения в расположении полков, а солдатам Апраксина поменяться мундирами с испытанным Новгородским пехотным полком. Основные силы казацкой конницы сосредоточились у села Жуки с целью закрыть прямой путь для отступления неприятеля. Накануне сражения Петр I объехал войска и произнес краткие патриотические обращения, в которых призывал биться не за Петра, а «за Россию и российское благочестие». Пронесли на носилках перед шведскими полками и Карла XII, который обещал, что завтра его солдаты будут обедать в русском обозе.
Численность русских войск под Полтавой составляла 42 тысячи, шведских – около 30 тысяч. Часть сил Карл оставил для охраны траншей и осадного лагеря под городом, обоза и дороги вдоль Ворсклы к Днепру.