三世是统一俄罗斯进程中最为关键的大公，他自小机敏能干、善于谋略，为人谨小慎微，被形容为“连口樱桃都要分两次吃”的人。
在对外扩张过程中，伊凡三世坚持步步为营的策略。在其即位的第二年，即1463年，他率军吞并了亚罗斯拉夫尔公国。1464年又征服了罗斯托夫公国，此后他把征服兼并的矛头指向西北部的诺夫哥罗德公国。
诺夫哥罗德公国经济发达领地辽阔，是莫斯科公国的强劲对手，但其作为一个独特的贵族共和国，实行贵族内部的集体统治，缺乏像伊凡三世那样的强有力的统治者。为抵御伊凡三世的侵略扩张，诺夫哥罗德公国与当时的立陶宛公国结盟，因立陶宛公国普遍信仰天主教，伊凡三世于是以诺夫哥罗德公国背叛东正教为由，于1471年6月挥师入侵。
7月14日，双方在舍朗河畔展开了决战。双方投入的兵力极为悬殊：莫斯科军队为四千人，诺夫哥罗德军队则为四万人。四千对四万，如此悬殊的兵力，最后的结果却让欧洲人大跌眼镜。
由于莫斯科军队集中统一指挥，战士们身经百战，训练有素，个个争先，以一当十；而诺夫哥罗德的军队则主要是由工匠、商人临时拼凑而成，如同一盘散沙，各自行动，十不顶一，结果被打得大败，几乎全军覆没。诺夫哥罗德战败后不得不和莫斯科签订和约，保证不反对莫斯科大公，并与立陶宛政权划清界限，接受莫斯科大公的裁判权和全权代理人，继续向莫斯科交纳贡税。
出人意料，谨慎的伊凡三世这次并没有吞并诺夫哥罗德，表现得很有节制，似乎在他看来，吞并的时机还没有到来。六年后，到1477年，伊凡三世认为吞并诺夫哥罗德的时机已经成熟，便寻找借口，采取行动。这年三月，诺夫哥罗德的两位使者来到莫斯科，他们在呈文中称伊凡三世为“国君”，而非过去那样称“君主”。
据此，伊凡三世认为诺夫哥罗德已把自己看作他们的“国君”，便遣使到诺夫哥罗德询问具体细节，问他们是否希望设立国君的法庭和行政机关。但诺夫哥罗德统治集团矢口否认，断然拒绝伊凡三世的统治。伊凡三世闻讯大怒，指责诺夫哥罗德出尔反尔，背信弃义，再次率军征讨。
10月9日，莫斯科军队出发沿途势如破竹，几乎没有遇到抵抗；十一月即兵临诺夫哥罗德城下，将其包围。诺夫哥罗德无力抵抗，只得通过谈判接受了伊凡三世的全部要求。从此，诺夫哥罗德归由大公的全权代理人管辖，诺夫哥罗德所管辖的大片领地转归伊凡三世，一部分领主被遣送到莫斯科，其世袭领地也转归到伊凡三世名下。
1478年1月15日，伊凡三世以诺夫哥罗德人的“国君”的名义向全体诺夫哥罗德人宣布：“吾等大公既已立国于莫斯科，自当立国于吾等之大诺夫哥罗德领地诺夫哥罗德领地上不得悬部落会议之钟，不得设市长之职，全国统治归吾等治理。”就这样，诺夫哥罗德就此正式被莫斯科公国兼并了。
1485年，伊凡三世率军兼并了与立陶宛公国结盟的特维尔公国，1489年又征服了维雅特卡公国。至此，东北罗斯的全部公国与领土都列入莫斯科公国的麾下。伊凡三世自称“全罗斯的君主”，以双头鹰为国徽，以莫斯科为首都。
伊凡三世自称“全罗斯的君主”，以双头鹰为国徽，以莫斯科为首都。“罗刹”是拉丁语中对罗斯的音译，到16世纪在正式文献中不断出现，成为统一国家的通用称代，此后罗斯的名称就极少被使用。
随着普斯科夫与梁赞公国分别于1510年和1517年被伊凡三世之子瓦西里三世兼并，莫斯科公国最终完成了统一罗刹国的大业。
统一的罗刹国国家形成后，原来由贵族自行管理封邑的行政体系不复存在，伊凡三世着手建立起管理全国的中
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