在康熙一生中，抗击沙俄的武装侵略，保卫祖国北方的领土，占有十分重要的位置。
贝加尔湖以东和黑龙江流域，自古以来就是中国的领土。在唐、宋、元、明一千余年的历史中，历朝的中央政府或地方政府，均在黑龙江两岸设有管辖机构。顺治元年（1644年），清朝在北京建立中央政权以后，不仅完全接替了明朝在这些地区的统治权，而且使当地同中央的关系更加密切。但是，自17世纪以后，沙俄利用我国明朝在东北势力的衰落和清朝入关南下之机，对黑龙江流域的侵略与日俱增。沙俄先后派遣波雅科夫、哈巴罗夫、斯捷潘诺夫等率兵侵入我国领土。他们到处烧杀抢掠，无恶不作，不但奸淫妇女，还残暴地烤食中国儿童。
为了吞并我国领土，他们在被占领的土地上修建城堡，甚至还狂妄地叫嚣要清朝向沙皇进贡！顺治十五、十七年（1658年、1660年），清朝军队经过两次激战，击毙了斯捷潘诺夫，而且把其残部驱逐出黑龙江中下游。康熙继位后，沙俄又以被其占领的尼布楚为据点向东扩张，重新占据雅克萨城，并向南占领楚库柏兴（即色楞格，属蒙古），从而在贝加尔湖以东和黑龙江地区制造了新的紧张局势。
康熙帝从十三岁起，就注意到了沙俄对我国的侵略。康熙十年（1671年），十八岁的康熙进行了第一次东巡，前往东北地区“周览形胜”，并召见宁古塔将军巴海，了解当地情况，嘱咐他加紧操练兵马，做好边疆的保卫工作。当时，康熙已经准备开展一场驱逐沙俄的斗争。不料，康熙十二年（1673年），爆发了吴三桂等人的“三藩之乱”，康熙的抗俄计划被迫暂缓执行。在平定三藩叛乱过程中，康熙曾希望通过外交途径解决沙俄的入侵问题。但沙俄非但置之不理，而且变本加厉，在精奇里江一带修筑结雅斯克堡和德隆斯克堡，在额尔古纳河东岸修筑额尔古纳堡。康熙二十年（1681年），三藩之乱平定后，康熙立即把抗击沙俄的部署提上了日程。康熙二十一年（1682年），四月，他借到盛京祭陵之机，再一次到东北边疆视察；回到北京后，又在同年九月派副都统郎谈、彭春率人以捕鹿为名，到达斡尔、索伦等地观察形势，侦察敌情。在听取了郎谈等人的报告后，他下令修筑黑龙江呼玛城堡，调动军队，修造战船，储备粮食，开辟从乌喇（在今吉林）到瑷珲的驿路，组织了辽河、松花江、黑龙江的水路运输，为进行一场自卫反击战做好了充分准备。
康熙二十四年（1685年）六月，清军从水陆两方面包围了盘踞在雅克萨城的俄军，对负隅顽抗的侵略者展开了猛烈进攻。俄军头目托尔布津被迫出降。清军平毁了雅克萨城，将被俘的俄军遣送出境。
但是，由于清军忽略了在雅克萨的驻军，又没有割除附近的庄稼，因此托尔布津等人又率兵卷土重来，在雅克萨的废墟上重新建造了更为坚固的城堡。这样，康熙二十五年（1686年）双方又进行了第二次雅克萨之战。在清军猛烈的炮火中，托尔布津重伤致死。到后来，八百名俄军死伤、病亡几乎殆尽，只剩了一百几十人。雅克萨城堡的攻克，已经指日可待。就在这关键时刻，康熙的停战命令到了前线，说俄国派出的全权代表已在途中。双方将在谈判中定议边界。
康熙二十八年（1689年），经过反复折冲，中俄双方签订了《尼布楚条约》。条约规定，以格尔必齐河和额尔古纳河为两国国界。再由格尔必齐河源顺外兴安岭往东至海，岭南属中国。这就从法律上肯定了黑龙江和乌苏里江流域的辽阔地区是中国的领土。当时，由于噶尔丹叛乱的内因，清朝方面也做了重大让步，把本来属于中国的尼布楚划归了俄国。
总的说来，康熙帝的反侵略战争取得了重大胜利。他的英明表现在以下几处：不轻易用兵，而是先做好调查研究，做好军事的、物质的准备；不穷兵黩武，在取得反侵略战争的胜利后及时恢复和平，从不关闭谈判的大门；在战争过程中，他认为将军萨布素未能毁掉雅克萨附近的田禾是一大错误，因为这正是侵略者得以卷土重来的物质条件；当议政王大臣会议下令直隶、山东、山西、河南各省派火器兵支援进攻雅克萨时，康熙指出这些兵未曾经历过战阵，况且黑龙江火器甚多，应改派福建投诚、善用藤牌的官兵，由台湾投降的武将率领开赴雅克萨。第一次雅克萨之战的事实证明，这些久历战阵的藤牌兵确实起了不小作用，他们一举歼灭了从黑龙江顺流而下，企图冲入雅克萨城内的俄国哥萨克增援兵。
《尼布楚条约》的签订，缓和了中俄两国之间的紧张局势，暂时制止了沙俄的军事侵略。但是，康熙并没有因《尼布楚条约》而放松警惕。他说：“今虽与俄罗斯和好，边界已定，但各省驻军仍照从前规定办理。”他决定继续在墨尔根等地驻军设防，并在外兴安岭、额尔古纳河、格尔必齐河等边界设立卡伦，派军队巡防驻守，以防备沙俄势力的侵扰。