Чтобы создать структуру из примерно одинаковых по площади и оправданных с географической точки зрения единиц, Екатерина дала старт крупному проекту, подразумевавшему картографирование территории и перепись населения. Как указывает Джон Ледонн, если предполагалось увеличить число служащих и платить им больше, каждая территориальная единица должна была быть достаточно населенной, чтобы обеспечивать им жалованье. Между 1764 годом и 1775-м, когда начала осуществляться административная реформа, были предприняты топографические работы, позволившие изменить административное деление империи; созданные на их основе карты образовали «Атлас» 1792 года. Многие губернии потеряли или, напротив, пробрели территории: иногда при этом нарушались местные связи, но часто создавались более устойчивые регионы, с учетом географических особенностей и естественных границ.

Еще до реформы 1775 года создавались новые губернии на приграничных территориях, новоприсоединенных или не имевших административного деления. Особенно урожайным выдался в этом смысле 1764 год. Огромная Сибирская губерния, управлявшаяся из Тобольска, была разделена на две; центром новой губернии стал Иркутск. Колонии Новая Сербия и Славяно-Сербия, основанные в причерноморских степях, вошли в Новороссийскую губернию. Восточнее ее Слободская Украина стала Харьковской губернией; Левобережная Гетманщина подверглась упразднению, на ее месте были созданы три наместничества. В Лифляндии, Эстляндии и Смоленске сидели генерал-губернаторы – фактически полувоенная форма управления.

Власти инициировали общеимперскую административную реформу 1775 года не только из-за своих просвещенческих убеждений: на это решение повлияли социальные волнения и военные успехи. На протяжении первого десятилетия правления Екатерины II периодически вспыхивало недовольство – восстания в Правобережной Украине, Новороссии и Запорожье в конце 1760-х годов, бегство калмыков (1771), бунт яицких казаков (1772). В 1773–1775 годах под предводительством Емельяна Пугачева поднялись башкиры, ногайцы, яицкие казаки и уральские крестьяне; обнажились слабость местных сил обороны и непрочность связей между центром и периферией. Катализатором изменений послужило и приобретение новых территорий (первый раздел Польши в 1772 году; русско-турецкая война 1768–1774 годов). Наконец, освобождение дворян от обязательной службы (1772) и сокращение армии после окончания войны привели к тому, что тысячи провинциальных дворян, оставшихся без дела, хотели получить какую-нибудь синекуру. В ответ на все это Екатерина издала «Учреждения для управления губерний Всероссийской империи» (1775) с целью «снабдить Империю нужными и полезными учреждениями для умножения порядка всякого рода, и для беспрепятственного течения правосудия». Реформа также включала меры по стимулированию торговли и сообщения, улучшению сбора налогов, созданию благотворительных институтов. Суды и другие местные учреждения становились ближе к населению. Провинциальное дворянство обеспечивалось должностями.