16世纪，以莫斯科为中心的统一国家形成以后，俄罗斯的野心逐渐膨胀，开始四处兼并土地，扩充自己的版图。正如恩格斯所说：“莫斯科大公们却只是在长期斗争之后，才终于摆脱了蒙古人的羁绊，开始把大俄罗斯的许多公国联合成一个统一的国家，然而这一成就看来只是助长他们的野心。”
伊凡三世时代 （1462—1505），俄国的领土只有二百八十多万平方公里，偏居于东欧东北角一隅。但到了20世纪初叶，俄国的面积已骤然增加到两千三百多万平方公里。如果按日期精确计算，从16世纪开始的四百年间，俄国平均每天占领一百四十多平方公里的土地。这种扩张的速度是十分惊人的，在世界殖民史上，俄国攫取土地之广大，也是十分罕见的。在俄国兼并土地的过程中，吞并西伯利亚显得尤为重要。西伯利亚连接中国东北地区和库页岛，与北美洲也仅有一条窄窄的白令海峡阻隔。从地理位置而言，它是沙皇俄国向美洲和东亚进一步扩张的交通枢纽。从16世纪末叶到17世纪中叶，哥萨克（突厥语，意思是“自由人”，原指从中亚突厥国家逃到黑海北部从事游牧的人，后泛称15—17世纪从俄罗斯农奴制压迫下出逃的农民、家奴和城市贫民，他们受沙皇政府雇佣作战，以英勇善战著称，曾长驱两万公里，将沙皇俄国的殖民势力扩展到太平洋沿岸。俄国用了半个多世纪时间，几乎鲸吞了西伯利亚的全部领土。
早在明末的崇祯五年（1632），沙俄已占据了叶尼塞河中下游和上游的部分地区。然后从北方来到勒拿河流域，建立了维柳伊斯克。1638年，俄国政府下令在勒拿河右岸成立“雅库茨克督军府”，1643年督军戈洛文下令将城迁到河的左岸，此后雅库茨克成了沙俄进一步向东北亚地区远征的指挥中心。
此后，俄罗斯在远东的扩张分为两个方向，一路向东北：1645年，俄罗斯军官米哈伊尔·斯塔杜欣抵达科雷马河，并先后建立了上、中、下科雷马斯克三个冬营地。1647年，俄军又建立了鄂霍次克堡。1711年，沙俄征服整个堪察加半岛，然后又向阿拉斯加和阿留申群岛挺进。扩张的另一方向则是向东南，1638年，俄国以雅库茨克为中心，分别从西部和北部两个方向入侵贝加尔湖地区。先后建立了维尔霍连斯克（1642）、巴尔古津堡（1648）、伊尔库茨克（1652）等据点，为进一步南下和东进打下了基础。在占领贝加尔湖地区后，俄军以此为基地，一路南下直逼中国的蒙古地区，一路东进抵达黑龙江上游的石勒喀河，进而入侵我国的黑龙江下游地区。
面对沙皇俄国咄咄逼人的侵略锋芒，刚刚入关的清王朝此时的全部精力都集中在中原逐鹿的战争中。1644年（清顺治元年）清兵入关，李自成农民起义军在山海关外的战斗中失利，被迫放弃北京。清王朝由此开始了统一中国的漫漫征途。八旗主力入关之初，清廷考虑发祥地盛京地区的安全，便以内大臣何洛会为总管，统辖部分八旗官兵驻防盛京（今辽宁省沈阳市），还在兴京（今辽宁省抚顺市）、辽阳、凤凰城等城设立城守尉等官，留兵驻防。顺治三年（1646），东北地区改由盛京昂邦章京负责管理。顺治十年（1653），清廷决定将盛京昂邦章京所辖的黑龙江、松花江、乌苏里江流域，包括黑龙江上游的石勒喀河流域和库页岛在内的海中诸岛，划为单独的行政区，设置宁古塔（今黑龙江省宁安市）昂邦章京总管各项事务。康熙元年（1662），清廷将盛京昂邦章京和宁古塔昂邦章京分别改为“镇守辽东等处地方将军”和“镇守宁古塔等处地方将军”。
“宁古塔”一名来自满语音译，是清代东北军事重镇。据《宁古塔记略》载：相传满洲先祖兄弟六人，曾在此地居住繁衍。满语称“六”为“宁古”，称“个”为“塔”，故名“宁古塔”。该地是清代宁古塔将军的治所和驻地，是清廷统辖黑龙江，吉林地区的军事、政治和经济中心。有新旧两城，相距二十五公里。旧城位于牡丹江左岸支流海浪河南岸，今为黑龙江省海林县旧街镇。康熙五年（1666）迁建新城于今黑龙江省宁安县城地。其地原为渤海故壤、上京龙泉府故址，距今县城三十五公里（今宁安东京城）。顺治十年（1653）设昂邦章京（意为都统）镇守，长期为清统治东北边疆地区的重镇。每年六月，派出官员至黑龙江下游普禄乡，收受库页岛（今萨哈林岛）居民贡貂。17世纪中叶，俄国哥萨克侵扰黑龙江流域，清朝多次由此地派兵征讨。
虽然清廷在入关前后初步强化了东北地区的管理行政机构。但早在明崇祯十六年（1643），沙俄雅库次克督军就已经派遣波雅尔科夫翻越外兴安岭，进入鄂伦春族居住的精奇里江（今吉雅河），这是第一批侵入我国东北的俄国人。他们在中国境内烧杀抢劫，无恶不作，甚至在这一年冬天吃掉了五十个当地中国居民。波雅科夫匪帮由精奇江里窜至黑龙江，顺流而下，沿途骚扰抢劫，遭到当地中国各族人民的坚决抵抗，被迫于1646年从黑龙江口渡过鄂霍次克海逃窜回雅库次克。顺治六年（1649），俄国政府派遣哈巴罗夫率领七十名哥萨克，对我国黑龙江流域再次进行武装入侵。1650年初，哈巴罗夫越过外兴安岭，窜到黑龙江的支流鄂尔河口。顺治八年（1651），哈巴罗夫匪帮得到俄国政府的增援后，占据我国达斡尔族领袖阿尔巴西的住地雅克萨。同年六月，这伙匪徒又窜到黑龙江畔的古伊古达儿村，无理的命令村里的达斡尔人归顺沙皇，并向沙皇缴纳赋税。达斡尔人拒绝了他们的要求，结果遭到惨绝人寰的大屠杀。俄国侵略者们“杀死了大人和小孩六百六十一人”，抢走妇女二百四十三人，儿童一百一十八人，合计一千零二十二人，几乎是古伊古达儿村的全部人数。
在这一年的秋天，哥萨克骑兵袭击了瑷珲城（今属俄罗斯国境），到达黑龙江下游赫哲人居住的乌扎拉村，四处抢劫。赫哲人一面抵抗一面向驻守在宁古塔的清军报警。宁古塔章京海色奉命率领八旗兵包围了乌扎拉村，与俄军展开激战。战斗中双方均伤亡惨重，哈巴罗夫被迫向黑龙江上游撤退。顺治十年（1653），哈巴罗夫率残余俄军回到莫斯科。
顺治十一年（1654），野心不死的沙俄又对我国东北地区发动第三次武装入侵。由斯捷潘诺夫带领几百个哥萨克在中国境内骚扰掠夺，无恶不作。此时，沙俄的入侵已经引起清政府对东北边疆形势的强烈关注。早在一年前朝廷就“命镶蓝旗梅勒章京沙尔虎达，为昂邦章京（都统）镇守宁古塔地方”，以抵抗俄国入侵，保卫边疆的安宁。
沙尔虎达（1599—1659），瓜尔佳氏，隶属满洲镶蓝旗。其祖先为女真苏完部人，世代居住在虎尔哈（今黑龙江省宁安市）。清太祖努尔哈赤天命初年，沙尔虎达随军进攻瓦尔喀部有功，被授予备御世职。太宗天聪初年，他又出征大凌河及遵化等地，升任游击世职。崇德初，沙尔虎达一度曾经担任议政大臣的要职，但不久就被撤职。顺治初，他随清军入关进攻李自成农民军，后来又在剿灭叛清将领金声桓的战斗中立有大功，恢复了议政大臣的官职。关内战争基本结束后，沙尔虎达被任命为满洲镶蓝旗固山额真，奉命驻防宁古塔（今黑龙江省宁安市）。
此时，身负重任的沙尔虎达果然不负众望，率领清军严守边疆，几次打退侵略者的进犯并给俄军以致命的打击。顺治十五年（1658） 七月，斯捷潘诺夫率五百名哥萨克人到松花江上，同时沙尔虎达率领清军在松花江与牡丹江汇流处严阵以待。经过一场激战，清军打死和活捉二百七十余名哥萨克，并击毙了斯捷潘诺夫，有功将士尽皆受赏。顺治十七年，沙尔虎达的儿子宁古塔昂邦章京巴海又在黑龙江下游的古法坛村击败俄国侵略者，至此，入侵黑龙江中下游的俄军残部全部被肃清。
但是，此时的清政府正忙于镇压关内抗清斗争，巩固其在全国的统治。俄军的这一次入侵并没有引起清政府的足够重视，既没有乘胜兴建城堡，也没有派军队屯田戍守，而沙俄却时刻都在梦想着吞并富饶的黑龙江流域。俄国侵略军仍占据着黑龙江上游的尼布楚城。
尼布楚位于今俄罗斯赤塔州境内的涅尔恰河畔。该地在清朝初期属于我国蒙古族的游猎地，后来被沙俄侵占并建立据点，改称“涅尔琴斯克”。1689年，中俄双方使团在尼布楚城签订条约，同意中国和俄罗斯以额尔古纳河、格尔必齐河为界，并将尼布楚地区划入俄罗斯国版图。清中期以后，尼布楚成为中俄两国边境贸易的中心之一，但西伯利亚铁路落成后，尼布楚的地位被赤塔取代。
康熙四年（1665）冬，一伙俄军由尼布楚出发，重新占领了雅克萨城。俄军在尼布楚和雅克萨筑寨堡、修工事，建立殖民据点，并以此为根据地，不断向黑龙江中下游扩张、侵扰。尽管清政府不断交涉，多次警告、抗议，但仍无济于事，侵略者更加变本加厉，到处烧杀抢掠。东北边疆出现了更严重的危机。康熙帝终于决定，以武力驱逐沙俄侵略者。