Во время Семилетней войны (1756—1763) не единожды сражался с пруссаками. После победы при Кунерсдорфе именно его послали в Санкт-Петербург с донесением главнокомандующего П. С. Салтыкова о победе, что поспособствовало его производству в полковники. В 1761 г. под началом Румянцева он осаждал Кольберг. Сменивший на российском престоле свою тетку Елизавету император Пётр III произвёл Салтыкова в генерал-майоры.

В 1763 г. ему довелось «сходить» в Польшу во главе отряда, состоявшего из трёх пехотных и одного кавалерийского полков, отправляемого в Польшу для поддержания партии Чарторижских, которым грозила опасность от приверженцев короля Августа III. До военных действий дело тогда так и не дошло, и Салтыков, проявивший тогда большие дипломатические способности по «умиротворению» бунташных поляков, вернулся с вверенными ему войсками в Россию с отличными рекомендациями от своих вышестоящих начальников.

Позднее он еще не раз «ходил» в Польшу с войсками и каждый раз, действуя очень дипломатично (порой, очень не громко «побряцав оружием»), ухитрялся решать все проблемы миром.

В результате в 1766 г. за свою эффективную службу ему жалуют ор. Св. Анны, а в 1768 г. – чин генерал-поручика.

Затем Салтыков принял участие в русско-турецкой войне 1768—1774 гг.

В 1769 г. вместе с князем Голицыным осаждал и брал Хотин, в частности, отвечал за рекогносцировку. Командующий остался им доволен и Екатерина II жалует ему ор. Св. Александра Невского.

На этом военная деятельность Н. И. Салтыкова благополучно заканчивается и после трехгодичного лечения от тягот военной службы за границей в Берлине и Париже, начинается его невероятно успешная «дворская» карьера.

Поправив пошатнувшееся было здоровье, вернувшийся Николай Иванович в апреле 1773 г. производится в генерал-аншефы, становится вице-президентом Военной коллегии с повелением находиться при наследнике цесаревиче Павле Петровиче вместо отодвинутого в сторону графа Никиты Ивановича Панина.

Поначалу Павел с недоверием принял человека, приставленного матерью наблюдать за ним. Однако этот прирождённый царедворец умел отлично приспособляться к самым затруднительным обстоятельствам. В отличие от большинства близких к Павлу людей, Салтыков пользовался одинаковым расположением, как невероятно властной императрицы, так и её болезненно самолюбивого законного и уже совершеннолетнего наследника, а также, по мере сил поддерживал между ними добрые отношения.

Вместе с великим князем Павлом Петровичем он посетил в 1776 г. Берлин, где состоялось обручение того с племянницей прусского короля принцессой Вюртембергской, а в 1781 и 1782 гг. сопровождал великокняжескую семью в её путешествии по Европе под псевдонимом князей Северных.

В 1781 г. его назначают генерал-адъютантом.

24.11.1782 г. Екатерина II наградила Салтыкова ор. Св. Андрея Первозванного и произвела в подполковники одного из двух самых элитных лейб-гвардейских полков – Семеновского полка (где сама была единственным полковником, как впрочем, и других л. гв. полках), назначив сенатором и членом Совета при своей венценосной персоне.

В марте 1784 г. императрица поручила Николаю Ивановичу воспитание своих внуков великих князей Александра и Константина. Это назначение сильно возвысило его в глазах света, тем более что, по словам Ф. Ф. Вигеля, «старый царедворец, желая в будущем еще более умножить кредит свой, маленьких наследников престола умел окружить малолетными же сыновьями своими, близкими и дальними родственниками».

Отлично изучив к тому времени придворную «науку», ушлый дипломат Салтыков заботился главным образом о том, чтобы приучить своих воспитанников к лавированию между противоречивыми требованиями властолюбиво-царственной бабки и засланного ею в Гатчину самовольного и амбициозного родителя (кстати, засидевщегося в ожидании отцовского престола, урузпированного его матерью). Некоторые биографы возлагают ответственность за уклончивый и скрытный нрав Александра I именно на его наставника Салтыкова. Во всем другом, он, судя по отзывам современников, не был столь же «компетентен».