В придворном звании Салтыков оставался недолго, решив посвятить себя военной службе. В 1734 году он был произведен в генерал-майоры и в том же году принял участие в польской кампании, за которую был награжден орденом Св. Александра Невского.
Во время правления Анны Леопольдовны Салтыков получил чин генерал-поручика, был назначен генерал-адъютантом и сенатором.
Занявшая престол Елизавета Петровна лишила Салтыкова прежних придворных званий, и он был вынужден покинуть Петербург.
Во время русско-шведской войны 1741—1743 годов генерал-поручик Салтыков был в Финляндской армии фельдмаршала Ласси, а в 1743 году командовал арьергардом отряда Кейта, отправленного после заключения мира из Гельсингфорса в Стокгольм на случай выступления датских войск против союзной уже России Швеции. После возвращения из Стокгольма Салтыков был назначен командиром Псковской дивизии. Только через 10 лет, в 1754 году, он был произведен в генерал-аншефы.
Вступление России в Семилетнюю войну стало для Салтыкова шансом проявить себя в качестве полководца.
Непопулярность в войсках главнокомандующего русской армией генерал-аншефа В.В. Фермора заставила правительство искать среди генералов человека более достойного занять этот ответственный пост. Выбор пал на Салтыкова, назначение которого было для всех неожиданностью. К тому времени он ничем не зарекомендовал себя. О нем отзывались как об обходительном и мягком человеке, страстном охотнике, но он никогда не командовал в действующей армии и ничем не проявлял способностей быть боевым генералом и тем более главнокомандующим.
Условия, при которых Салтыкову пришлось выступить в качестве главнокомандующего, были для него неблагоприятными. Совместные действия с австрийцами, стремящимися захватить инициативу в свои руки, с одной стороны, и подчинение петербургской конфедерации, желающей руководить действиями русской армии, отделенной от Петербурга на полторы тысячи верст, – с другой, сильно связывали руки главнокомандующему.
Но Салтыков принял эти условия и вступил в командование русской армией 19 июня 1759 года. По окончательному плану, подписанному императрицей Елизаветой, главные силы русской армии – около 39 тысяч человек – были направлены на соединение с австрийцами. В отдельное от австрийских войск сражение русскому главнокомандующему разрешалось вступить только в случае значительного превосходства над прусскими войсками.
В это время Фридрих II ввиду неудачных операций графа Дона против русского тыла решил заменить его генералом Веделем, предоставив ему самые широкие полномочия.