Спустя месяц, 17 ноября, Потемкин пишет Екатерине, что штурму воспрепятствовал сильный снег, но обещает, что через три дня «кончится бреш-батарея и, несмотря на стужу и зиму, начну штурмовать, призвав Бога в помощь». Французский волонтер Роже де Дама вспоминал, что 18 ноября 1788 г. Потемкин устроил поистине театральное зрелище из атаки острова Березани «запорожцами», но это уже были не те вольные жители Запорожской Сечи, а преданные службе императрицы донские казаки.

6 декабря 1788 г. в 4 часа утра русские войска собрались перед фронтом лагеря и приняли благословение священников. Всем солдатам разрешили выйти из строя и приложиться к кресту, при этом каждый опускал на блюдо медную монету и только затем возвращался к своим товарищам. Построившись в колонны, солдаты в полном молчании двинулись от траншей к окопам Очакова. Сигналом к штурму послужили три бомбы, их действие привело в движение всю огромную массу войск. При разрыве первой солдаты должны были сбросить зимнюю одежду: шубы и меховые башмаки. Для перехода через ров каждая колонна получила достаточное количество досок, а пятая (последняя) — лестницы для штурма крепостных стен. Традиционные крики «ура!» предупредили турок о начале атаки. Это очень удивило иностранцев, привыкших наступать в тишине, что значительно способствовало неожиданности момента. Спустя несколько часов крепость, так долго осаждаемая, была взята, сараскира (командующего войсками) захватили в плен. Несколько дней жители Очакова, спасшиеся от резни, переносили погибших на середину Лимана, чтобы с весенней оттепелью их унесло в Черное море. Роже де Дама, храбро сражавшийся у стен крепости, вспоминал: «Вид этих ужасных тел на поверхности Лимана, сохраненных морозом в тех положениях, в каких они умирали, представлял собою самое ужасное, что только можно вообразить».

Получив известие об успешном штурме крепости (его Потемкин предполагал «принести в дар» в день тезоименитства Екатерины), императрица сразу же садится за перо. «За ушки взяв обеими руками, мысленно тебя цалую, друг мой сердечный князь Григорий Александрович, за присланную с полковником Бауром весть о взятьи Очакова. Все люди вообще чрезвычайно сим счастливым происшествием обрадованы. Я же почитаю, что оно много послужит к генеральной развязке дел». В этот же день, 16 декабря 1788 г., императрица подписала указ о награждении Потемкина орденом Св. Георгия большого креста 1-й степени за «усердие к нам, искусство и отличное мужество, с которыми вы, предводительствуя нашею армиею Екатеринославскою и флотом на Черном море и одержав разные важные над неприятелем нашим и всего христианства поверхности, предуспели покорить оружию нашему город и крепость Очаков». После взятия Очакова Екатерина лично спроектировала в 1789 г. медаль с надписью: «Усердием и храбростию», и тогда же в честь Потемкина ею были задуманы награды «на занятие Крыма: Кротостию смирен противник» и в честь преобразований в Екатеринославской губернии с девизом «Степи населил, устроил».

В начале 1789 г. Потемкина ожидали в столице при дворе, но уехать, не отдав всех необходимых распоряжений, он не мог. «Матушка всемилостивейшая государыня, не было способа мне отлучиться отсюда, не учредив всего и не дождавшись полков, приближающихся к своим квартерам, — оправдывался в письме к коронованной покровительнице князь. — Маршу очень препятствовали неслыханные до сего здесь морозы. Я, подав все пособия, а на места, где нет селений, — все свои ставки поставил ради проходящих команд, всячески снабдя и сеном, и угольем… Я посылаю предварительно, чтобы не подумали, что меня ни есть другое остановило». При дворе все чаще и чаще говорили о неспособности Потемкина справляться с военными заботами, злословили о его увлечениях дамами вместо боевых действий, разврате, царящем в ставке светлейшего. Не мог спешить он и потому, что донимали болезни, накопившаяся усталость. «Я же ныне и не в силах так летать, как прежде, а нужда требовала некоторые квартеры и вновь построенные лазареты самому осмотреть. Через два дня отправлюсь», — заканчивал Потемкин свое письмо от 15 января 1789 г. из Кременчуга. Но о здоровье только строчка, все остальное — о кораблях возрождаемого Черноморского флота.

Небывалые на юге морозы сковали корабль «Владимир» у Кинбургской косы, теперь его освободили, и он с грузом отправился в Севастополь. Навстречу должны выйти несколько крейсерских судов, для их прохода предполагается осветить ночью берега от Тарханова кута. На военно-морскую базу в Севастополь будут отправлены и другие освобожденные изо льда корабли: «Александр», фрегаты «новоизобретенные» «Федот Мученик», «Григорий Богослов», «Григорий Великия Армении». Докладывал Потемкин своей государыне об окончании строительства кораблей «Мария Магдалина», «Петр Апостол» и «Евангелист Иоанн». Кроме этого, взятая в бою турецкая галера первого ранга была обращена в парусное судно и оснащалась сильной артиллерией, другой турецкий корабль «совсем переделан на европейский манер в ранг 62-пушечного корабля». Светлейшему нравится новое судно: «оно отменно хорошей конструкции в подводной части и ходит скорее всех наших на фордевин». Ничто не упускает Потемкин из внимания, вытащены и исправлены все турецкие суда, потопленные под Очаковым, ведь «дерево и конструкция полугалер прекрасные» и они еще могут послужить против прежних своих владельцев. Екатерина довольна, погибшая в начале Русско-турецкой войны великолепная Севастопольская эскадра стараниями Потемкина возрождается.

Императрица прекрасно понимает причины, задержавшие князя на юге, но ее беспокоит здоровье фаворита, и она постоянно уговаривает близкого друга: «И сколь не желаю тебя видеть после столь долгой разлуки, однако я весьма тебя хвалю: во-первых, за то, что ты не отлучился, пока все нужные и надобные распоряжения не окончил… Доезжай до нас с покоем, побереги свое здоровье и будь уверен, что принят будешь с радостию, окончив столь славно и благополучно толь трудную кампанию».

По воспоминаниям иностранных военных, следующие после взятия Очакова две недели Потемкин провел в Кременчуге. Это были дни отдыха: лучшие концерты под управлением Сарти, любовь, свидания, застолья. Князь Юрий Владимирович Долгоруков, критиковавший в своих воспоминаниях действия Потемкина еще в годы первой Русско-турецкой войны, был недоволен и ходом ведения дел под Очаковым, и другими поступками теперь уже могущественного вельможи. Ставка князя в Дубоссарах на Днестре напоминала ему своим великолепием местоположение восточного визиря, дни после взятия Очакова казались ему нескончаемым празднеством. «Казалось, что светлейший князь намерен был тут остаться навсегда», — записал он свои впечатления.

Как некогда Франсиско де Миранду поражали причуды Потемкина, так и теперь француз Роже де Дама не уставал удивляться: «Ежеминутно я знакомился с какой-нибудь особенною азиатскою странностью князя Потемкина. Ничто в его развлечениях, ни в господстве не следовало обычаям моей родины… Его неограниченное могущество, его поступки возбуждали постоянный интерес, приковывали внимание… Он переменял губернаторства, разрушал город, чтобы основать его в другом месте, образовывал колонии или учреждал что-нибудь, изменял управление губернией через полчаса после назначения бала или празднества. Одним словом, этот странный, но отличный человек всему удовлетворял, обнимал одновременно важнейшие дела и развлечения юности». Блистательный даже в своих развлечениях, Потемкин не оставлял никого равнодушным. От восхищения до ненависти — вот спектр мнений о нем и при жизни, и после смерти.

Потемкин был встречен в Петербурге с триумфом. В течение трех месяцев он работал с императрицей над решением вопросов, возникавших в ходе Русско-шведской войны 1788–1790 гг. Он указывал Екатерине на необходимость продолжения реформ в армии и флоте, но советы светлейшего в этот раз не были приняты. Один из бывших фаворитов Екатерины II П.В. Завадовский подробно писал своему приятелю Сергею Воронцову в Лондон о днях пребывания Потемкина в столице. Тот старался пресечь голоса противников, которые шепотом и наговорами все больше и больше влияли на государыню, покушались на незыблемость политического положения светлейшего в системе власти. Побывав однажды у Завадовского дома, Потемкин, как вспоминает хозяин, «ведя со мною разговор, сказал, что ежели бы он верил тому, что к нему писано, то считать бы должен меня первым своим врагом». Завадовский нелицеприятно отзывался о могущественном вельможе, критиковал его, но и признавал достоинства.

«Нерадение его, при жажде властвования, в отношении дел его суть пороки… Но благотворить есть также его превосходное свойство, и сия добродетель в нем со излишеством. Все стоячее он валит и лежащее подымает; врагам отнюдь не мстителен. Много в нем остроты, много замыслов на истинную пользу; но общая ненависть к нему выбирает только худое. Достигая все покорить под свою пяту, не дорожит способами; но и величайший муж Иулий Цезарь был всегда первенствующим… Доверенность могуществу его равна. Не одержал он титула генералиссимуса, каков ему начали давать иностранные, а власть его больше, чем сия: ибо не одни дела военные, но все идут по его воле. Он пользуется вещию, а не временем». Даже сравнивая Потемкина с великим полководцем и государственным деятелем, Завадовский жестко и категорично говорит о недостатках в армии. Его оптимизм в начале войны с Турцией, теперь, в июне 1789 г., сводится к желанию побыстрее достигнуть мира с Портой — «судьба еще отдаляет время вступить России на степень величия, соразмерную ее могуществу».