Но едва лишь шведская пехота, понесшая большие потери и крайне расстроенная, прошла сквозь линию редутов на полянку, как загрохотала русская артиллерия из укрепленного лагеря, к которому правый фланг шведского боевого порядка приблизился теперь на 100 шагов. Густая картечь косила шведские ряды. Этого убийственного огня не могла выдержать стойкая шведская пехота и в беспорядке отхлынула влево, к Будищенскому лесу. Здесь шведам пришлось переменить под прямым углом свой боевой порядок, чтобы стать фронтом к русскому укрепленному лагерю. Вслед за пехотой на поляну прорвалась шведская конница.
Первоначально Петр предполагал оставить часть сил в укрепленном лагере, другую же часть построить на флангах, вне укрепленного лагеря, и этими войсками ударить в оба фланга вражеской линии, если бы она атаковала наш лагерь. Однако шведы медлили, очевидно, ожидая подкреплений: колонну Росса и Мазепу с казаками, которому послано было приказание прибыть на поле битвы. Видя нерешительность врага, Петр решает большую часть армии вывести из лагеря, построить боевой порядок и выжидать, что будет дальше; девять же батальонов, в качестве общего резерва, оставить в лагере.
Русская армия, выведенная из лагеря вперед, строит боевой порядок, разделенный на три участка: в центре — пехота в две линии, конница — на флангах. Правое крыло пехоты составили 13 батальонов из состава дивизии князя Голицына; сюда входили полки: Преображенский, Семеновский, Ингерманландский и Астраханский и один гренадерский батальон. В центре в две линии стали 14 батальонов дивизии Репнина; на левом фланге 15 батальонов дивизии Алларта. Для лучшего осуществления принципа взаимной поддержки за каждым батальоном 1-й линии стал во 2-й линии батальон того же полка. Начальствование всей пехотой поручено было царем фельдмаршалу Б. П. Шереметеву. На правом фланге стало 18 драгунских полков под начальством Боура, на левом — шесть драгунских полков под начальством Меншикова, «понеже тамо его прибытие потребнейше было». Остальные же шесть полков драгун под начальством князя Волконского были отправлены к Скоропадскому, чтобы подкрепить его и дать ему возможность поддерживать связь с главной армией Петра. Фельдмаршал Шереметев пытался было доказать царю, что ослаблять перед решительным боем свою армию отправкой шести полков рискованно, но тот не изменил своего решения, а осторожному Шереметеву сказал, что «больше побеждает разум и искусство, нежели множество». Насколько сильно горели желанием русские войска постоять за царя и Родину в день Полтавского боя, свидетельствует то, что оставленные в резерве солдаты молили царя со слезами не лишать их чести принять участие в бою. «Мы, надежда-государь, ни в чем не провинились перед тобой, мы несли равные с другими труды и тягости и ожидали с нетерпением сего дня. За что же отлучаемся от них?» Царь успокоил их. «Дети, — сказал он им, — вы ни в чем, конечно, не проступились, но надобно вам охранять ретраншемент и молить Бога о победе; вы равную со сражающимися получите милость мою и награду».
Шведы построили свою пехоту в одну линию со слабыми резервами во второй. Карл XII желал удлинить свой боевой порядок ввиду большой длины русского фронта. Шведская конница поровну стала на флангах своей пехоты. Перед правым крылом боевого порядка приказал везти себя в качалке Карл XII.
Был девятый час утра. Построение боевого порядка русской армии закончилось. В мундире гвардейского полковника, с обнаженной шпагой, Петр объезжал войска, отдавая последние распоряжения. Вот окончен уже последний смотр.
Царь дает последнее наставление фельдмаршалу Шереметеву: «Господин фельдмаршал, поручаю вам мою армию и надеюсь, что в начальствовании оною поступите вы согласно предписанию, вам данному, а в случае непредвиденном — как искусный полководец. Моя же должность надзирать за всем и быть готовым на секурс во всех местах, где требовать будет опасность и нужда».
Ровно в девять часов боевой порядок шведской армии пришел в движение. В ответ на это всколыхнулась так же и русская армия. Все уже и уже становилась полоса, разделяющая врагов. Загрохотала русская артиллерия, осыпая шведов чугунным и свинцовым дождем. Однако шведы, не расстраивая рядов, продолжали мужественно идти вперед. Подойдя на ружейный выстрел, шведы открыли по всей линии огонь из мушкетов, на который оживленно отвечали русские ружейным и артиллерийским огнем. Но скоротечен был этот огнестрельный бой. Вслед за ним, окутанные пороховым дымом, обе армии с громкими криками ринулись навстречу друг другу, и закипела жаркая рукопашная схватка…