Двадцать третьего октября царь Петр со всей свитой выехал из Мариенвердера в Пруссии к Риге. Прусский король дал безвозмездно почтовых лошадей и повозки, а также драгун для охраны. Кроме того, на каждой остановке до самого Инстербурга русских роскошно угощали. От Рагницы до курляндских рубежей ехать было очень тяжело, приходилось далеко объезжать охваченные чумой места и постоянно опасаться этой повальной болезни. До Митавы царь добрался первого ноября. Хитрые курляндские дворяне и чиновники, смекнув, что шведскому господству близится конец, спешили подладиться к новым хозяевам. Навстречу Петру выехал маршал дворянства с провожатыми и ратманами, они проводили царя до самого замка, где для него были отведены покои. Девятого царь прибыл к Шереметеву, осмотрел городские укрепления и в ночь на пятнадцатое приказал начать бомбардировку города. Самолично с Петершанца выпустил по городу три ядра из трех мортир; одно попало в Петровскую церковь, другое в больверк, а третье в частный дом какого-то купца. Пятнадцатого Петр уехал, приказав Шереметеву не пытаться штурмовать Ригу, а только блокировать ее, потому что пора была поздняя и наступала зима; город хорошо укреплен, и в нем находится очень сильный гарнизон, но подмоги шведам дожидаться неоткуда.
Царским указом руководство осадой было возложено на князя Репнина. Он оставил себе отдельный корпус из шести тысяч солдат и тысячи конных, а остальную армию разместил на зимние квартиры — пехоту в Курляндии и Литве, кавалерию в Польских Инфлянтах; сам же царь разместился в Митаве. Ставку генерал-фельдмаршал устроил в Юнгфернгофе, оставив в своем резерве две тысячи солдат, а остальных разместив по различным блокирующим крепостям вокруг Риги. После Петершанца наиболее сильные укрепления возвели ниже Риги, артиллерию для них доставили по Двине из Смоленска, кроме того, на стругах и плотах сплавляли и из Юнгфернгофа. Мимо города проплывали темными ночами; шведы с валов и из цитадели пытались было обстреливать, но никакого урона не наносили. Между Ригой и Дюнамюнде на обоих берегах Двины и на островах установили батареи из трехсот двух пушек. Командовали ими бригадир Лесси и командир Киевского пехотного полка подполковник Клячковский. Несколько сот солдат несли службу на легких лодках, чтобы в случае надобности переправляться с одного берега на другой и охранять водный путь от шведских судов из Дюнамюндской крепости. В апреле возвели еще несколько укреплений, разместили там солдат с пушками под командованием генерал-адъютанта Савелова и подполковника Озерова. Прибывший из Полоцка генерал-фельдмаршал князь Меншиков приказал не пропускать к осажденным в городе никакой подмоги с моря, поэтому через Двину построили мост с бонами, скрепленными цепями. Шведские суда неоднократно пытались пробиться к Риге, но их всегда отгоняли с большими для шведов потерями.
Бомбардировали Ригу не спеша, но непрерывно, чтобы не дать передышки гарнизону и все время держать жителей в состоянии тревоги. Рижане тоже отвечали с валов и из крепости. Даже в ясные зимние дни, если погода стояла тихая, с красной сторожевой башни за Двиной можно было видеть только шпиль Петровской церкви, такой густой была пороховая завеса над городом. С пятнадцатого ноября до апреля семьсот десятого года батареи на Петершанце выпустили тысячу сто двадцать пять ядер, по пригороду — сто восемьдесят каменных бомб, а из остальных орудий — тысячу четыреста восемнадцать снарядов. В то же самое время Рига выпустила тысячу сто восемьдесят семь бомб, а из обычных пушек выстрелила девятьсот двадцать шесть раз. У русских было достаточно времени основательно возвести свои укрепления и усовершенствоваться в фортификации, так что потери в войске оказались невелики: с четвертого декабря девятого года по шестнадцатое марта десятого года на Петершанце насчитывалось тридцать три убитых и раненых, причем офицеры потеряли только одного артиллерийского и одного пехотного поручика.
О том, каковы дела в Риге, точных сведений получить было нельзя. Старым гарнизонным солдатам не довелось самим испытать поражения ни в Польше, ни на Украине. Они все еще считали русских сбродом лапотников, которые медлят лишь потому, что не решаются штурмовать сильную крепость. Храбрость шведских солдат позволяла горожанам чувствовать себя в безопасности, на валах вместе с королевскими мушкетерами виднелись зеленые и красные мундиры городской гвардии. Но русские генералы считали, что длительная осада и непрерывная артиллерийская пальба постепенно сломят выдержку рижан, — и не ошиблись. Двадцатого декабря взорвались пороховые погреба цитадели, причем погибло большое число людей. Но наибольших успехов русские добивались пожарами, возникавшими от бомб. В первый раз Рига горела двадцатого декабря, потом еще сильнее — четвертого января, когда пожар уничтожил аптеку и четыре купеческих дома. Пожары поменьше возникали почти каждый день, но их удавалось потушить в самом начале, тем не менее люди не знали покоя днем, да и по ночам горожане не могли спать спокойно. Непрестанное состояние тревоги понемногу подтачивало их волю, как постоянно тлеющий огонь. Не только жители, но и закаленные солдаты жаждали решающей битвы и определенности, а это осадное сидение, постоянная опасность и неведение замыслов противника донимали больше, чем болезни и голод. Четырнадцатого января рижский вице-губернатор генерал-майор фон Клодт с четырьмя тысячами людей предпринял вылазку, чтобы напасть на лагерь князя Репнина в Юнгфернгофе, но не достиг и передовых постов русских драгун; завидев кучку разведчиков и ничего не успев сделать, он вернулся в город. Двадцать девятого марта рижане снарядили шесть небольших кораблей, каждый с двумя малыми пушками, и направили их вверх по Двине. В Юнгфернгофе все войско выстроили в боевой порядок, но нападающие не добрались туда. Достигнув острова, где был оставлен русский капитан с сотней людей для охраны следования лодок и стругов, они начали их обстреливать из пушек, но русские ответили таким беспощадным огнем, что рижские суда вынуждены были поспешно отступить к городу.
В середине марта из Полоцка по Двине прибыл в Юнгфернгоф генерал-фельдмаршал князь Меншиков со строгим наказом царя окончательно прервать всякую связь Риги с Дюнамюндской крепостью и морем, откуда шведы ожидали провианта и подкрепления. Возвели новые редуты и укрепили старые, кольцо укреплений вокруг города стянулось еще туже. С зимних квартир одна за другой стали прибывать основные части. Дивизия князя Меншикова расположилась ниже Риги, по обе стороны Двины, где находился новый мост с бонами и сторожевым редутом; дивизия князя Репнина осталась выше города, а полки генерала Аларта окопались за песчаными холмами и ветряными мельницами.
Все было подготовлено для решающего наступления, но тут в мае русское войско постигло непредвиденное и страшное бедствие. Из Пруссии через Курляндию в лагеря под Ригой ворвался мор. Люди покрывались страшными нарывами, их лихорадило, и через несколько дней они умирали. Весьма вероятно, что источник заразы находился в осажденном городе. Под горячими лучами весеннего солнца в жиже загаженной, заваленной разной дрянью речки Ридзини гнили отбросы, дохлые собаки, кошки и крысы, так что даже здоровые солдаты не в силах были долго находиться поблизости. Головокружение, тошнота и рвота вконец измотали их. Опасаясь попасть в кучу больных моровой язвой, люди перемогались до последнего. Когда ветер дул от города, из-за валов неслось такое нестерпимое зловоние, что казалось, воздух так и кишит заразой. Некоторые думали, что болезнь завозят мужики, — с последними крохами съестного и фуража они все чаще стали появляться на всех лифляндских и курляндских дорогах. Выставили заставы и никого близко не подпускали, даже отставших от полков солдат гнали прочь, как и беженцев, которые, спасаясь от бродячих разбойников, искали укрытия среди русского войска. По всем лагерям вокруг Риги слышались выстрелы. Это обозленные мушкетеры пристреливали изголодавшихся, шелудивых собак, но те, уже ничего не опасаясь, глядя остекленевшими, мертвыми глазами и принюхиваясь, даже по ночам, точно привидения, бродили вокруг лагерей, отыскивая какую-нибудь кость либо корку. Больных кидали на подводы вместе с умершими или умирающими и увозили в окрестные болота и леса. Изредка кто-нибудь из них чудом переносил болезнь и прибредал назад к лагерю, но караульные и этих не пускали; иному через ограду швыряли кусок хлеба, а тех, кто понастойчивее, просто расстреливали, чтобы не прикасаться к зараженным. И все же зараза косила людей до поздней осени. В трех русских пехотных дивизиях, в драгунских полках генерал-поручика Боура, в штабе, в обер- и унтер-офицерском составе и среди артиллерийской прислуги умерло девять тысяч восемьсот человек.