Участие России в разрешении конфликта европейских стран вокруг Баварского наследства потребовало использования дипломатических и военных способностей Николая Васильевича. Во главе 30-тысячного корпуса он вступил в Бреславль и стал посредником при заключении Тешенского мира. Екатерина II пожаловала князю орден Святого Андрея Первозванного, австрийский и прусский монархи также не оставили его без наград.
В 1780 г. Репнин командовал наблюдательным корпусом в Умани, в следующем году стал генерал-губернатором Псковским, оставаясь и Смоленским. Получил очередные награды: орден Святого Владимира 1-й степени в день учреждения оного (1782), бриллиантовые знаки к ордену Святого Андрея Первозванного (1784). Не испытывая особого удовлетворения от административной деятельности, Николай Васильевич попросил разрешения поехать для отдыха за границу.
Новая война с Турцией вернула Репнина на боевое поприще. Он участвовал в осаде и взятии Очакова, командуя русскими войсками в Молдавии, одержал победу на Салче, запер противника в Измаиле, но по указанию главнокомандующего Г. Потемкина отошел от крепости (ее взятие Потемкин вскоре поручил Суворову). Летом 1791 г., во время отъезда Потемкина в Петербург, Репнин принял на себя обязанности главнокомандующего и решил действовать активно, вопреки инструкциям светлейшего князя. Узнав, что турецкий визирь концентрирует свои войска вблизи Мачина, Репнин двинул вперед свою армию и разбил противника в шестичасовом сражении. На левом фланге наибольший вклад в победу внес М. Кутузов. Русские потери в сражении составили 141 человек убитыми и 300 ранеными, несмотря на то что Репнину противостояло более чем 80-тысячное неприятельское войско. Ошеломленный поражением, визирь уже на следующий день прислал к Репнину в Галац парламентеров, подписавших предварительные условия мира.
После окончания войны Репнин недолгое время жил в своем подмосковном имении Воронцове, откуда императрица его вызвала, чтобы направить губернатором в Ригу, потом он губернаторствовал в Ревеле и Литве. Во время польского восстания 1794 г. князь был назначен предводительствовать над войсками в Польше и Литве. Но главными силами войск, двинувшихся на Варшаву, командовал Суворов. «Я уже не знаю, сам ли я командую или отдан под команду», – жаловался Репнин императрице. Ссылаясь на прямые указания Екатерины и фельдмаршала Румянцева, Суворов довел дело до победы, минуя главнокомандующего.
В 1796 г. взошедший на престол Павел I произвел 62-летнего Репнина в желанный для того чин генерал-фельдмаршала. В 1798 г. Николай Васильевич возглавлял дипломатическую миссию в Берлин и Вену с целью создания союза против Франции. Его отношения с императором были неровными, и в конце 1798 г. последовало увольнение Репнина