Усердная служба сказалась на здоровье. 23 марта 1838 года П. С. Нахимова уволили в отпуск за границу по болезни до излечения. Несколько месяцев он провел в Германии, но местные врачи не помогли. Летом 1839 года, после неудачного лечения, моряк по совету Лазарева вернулся в Севастополь; при операции ему повредили нерв ноги в паху, появились обмороки, так что чувствовал себя он хуже, чем до отъезда. Тем не менее Нахимов продолжал службу на море. В 1839 году он не успел участвовать в плавании. Но начиналась продолжительная война на Кавказе. Царское правительство старалось подавить выступления горцев под главенством имама Шамиля за независимость от России. Значительное участие в этих военных действиях принял флот.

В приказе М. П. Лазарева от 4 марта 1840 года о высадке десанта у Туапсе Нахимов был назначен командовать, кроме корабля, гребными судами левого фланга и центра. Главный командир писал Меншикову, что Нахимов играл в высадке главную роль. После занятия Туапсе и Псезуапе Лазарев 19 июня 1840 года охарактеризовал примерную службу капитана 1-го ранга и представил его к ордену Святого Владимира IV степени; но Николай I отклонил представление, сославшись на то, что кампания не завершена.

30 июля — 17 сентября 1840 года, командуя кораблем «Силистрия», Нахимов руководил постановкой мертвых якорей в Цемесской бухте и крейсировал между Анапой и Новороссийском. В октябре он получил высочайшее благоволение за содействие в захвате контрабандистского брига. Но зимой 1841 года Императору донесли о плохо поставленных в Новороссийске якорях. Лазарев 16 января писал Меншикову, что Нахимов в том не виноват, и обещал заменить негодные английские детали. 1 мая — 19 августа 1841 года Павел Степанович ходил из Севастополя в Одессу и Новороссийск и руководил перекладкой и исправлением мертвых якорей в Цемесской бухте.

18 апреля 1842 года за отлично-усердную службу П. С. Нахимова наградили орденом Святого Владимира III степени. Моряк и далее отличался. С 15 июля по 28 августа 1842 года «Силистрия» со второй практической эскадрой находилась в плавании по Черному морю «для практики и эволюции». Командовавший эскадрой контр-адмирал П. Е. Чистяков отметил, что экипаж корабля хорошо сохранял место в строю и исполнял сигналы. Четырежды флагман отмечал «Силистрию» сигналами за соблюдение места в ордере и за скорую перемену парусов. В 1843 году с 14 июня по 5 октября «Силистрия» перевозила из Одессы в Севастополь и обратно войска, а также крейсировала с практической эскадрой, и Чистяков вновь выражал удовольствие за быструю перемену, уборку парусов и спуск фок-реи.

Летом 1843 года вновь команда «Силистрии» проводила установку новых бочек у мертвых якорей в Цемесской бухте. В июле 1844 года корабль Нахимова содействовал войскам, отражавшим нападение горцев на форт Головинский. Узнав 19 июля о нападении, Нахимов подошел к форту, свез на берег десантный отряд и до 26-го числа крейсировал поблизости, пока нападавшие не рассеялись. Начальник черноморской береговой линии генерал-майор барон А. П. Будберг в рапорте Лазареву отмечал, что появление «Силистрии» спасло укрепление от вторичного кровопролитного штурма. За эти действия 30 августа капитан 1-го ранга получил очередное высочайшее благоволение.

В 1845 году, с 1 мая по 15 сентября, Нахимов находился со своим кораблем в плавании по Черному морю, и командовавший эскадрой контр-адмирал М. Н. Станюкович отмечал хороший порядок в соблюдении места и исполнении сигналов, скорую смену парусов. 13 сентября, за отличие по службе, П. С. Нахимова удостоили чина контр-адмирала и назначили командовать 1-й бригадой 4-й флотской дивизии. Начиналась новая служба, теперь в качестве флагмана.

Сороковые годы XIX века для Черноморского флота выделялись постоянными крейсерствами у берегов Кавказа. Отряды русских судов патрулировали берега, к которым контрабандисты доставляли оружие и боеприпасы для немирных горцев.

В этих крейсерствах Нахимов продолжил участвовать уже как начальник эскадры. 28 марта 1846 года отряд судов под его командованием (фрегат «Кагул», корвет «Пилад», бриги «Паламед», «Эней», шхуны «Гонец», «Ласточка» и тендер «Струя») прибыл к Новороссийску и сменил ранее располагавшийся там отряд контр-адмирала Е. И. Колтовского. Несмотря на небольшой срок в флагманской должности, сорокатрехлетний Нахимов решительно занимался приведением судов, и службы на них в порядок и за февраль-март издал несколько дельных приказов. Опытный моряк разными способами добивался повышения морской выучки экипажа. Поощряя инициативу, он ставил в пример бриг «Паламед», не дожидаясь сигнала выславший гребные суда для тушения пожара на берегу. Нахимов заботился о здоровье матросов и требовал от командира «Кагула» проведения регулярных осмотров команды. Вместе с тем он делал замечания командирам судов, проявившим нерешительность в действиях против контрабандистов, приказал взыскать стоимость сломанного грот-марс-рея за счет прозевавшего вахтенного офицера.

До 20 августа отряд Нахимова ходил у восточных берегов Черного моря. Случались эпизоды, требовавшие вмешательства моряков. 10 мая, получив сведения о появлении отряда мятежных горцев в Абхазии, командир корвета «Пилад» по просьбе коменданта Сухума высадил десант, а корвет и вооруженные гребные суда поставил по флангам крепости; только 1 июня по распоряжению Нахимова судно было отозвано в Новороссийск. Это уже был пример инициативы, проявленной командиром.

Несколько раз кораблям отряда самостоятельно и под командованием Нахимова приходилось помогать обороне прибрежных постов и укреплений. Но наиболее серьезной оказалась борьба с контрабандой — основная задача отряда. 23 июля контр-адмирал на «Кагуле» осмотрел окрестности мыса Вона, где собирались суда контрабандистов. Еще ранее, 11 апреля, шхуна «Гонец» овладела с боем чектырмой с товаром, 20 мая бриг «Паламед» взял вторую чектырму. 19 июля корвет «Пилад» и бриг «Паламед» попытались в безветрие взять четырьмя гребными судами три чектырмы. Шлюпки были отбиты с потерями вооруженными контрабандистами. Однако, получив возможность двигаться, корабли истребили неприятельские суда, прибившиеся к берегу. Кроме того, 26 мая — 27 июня под наблюдением Нахимова моряки «Силистрии» вновь перекладывали мертвые якоря у Новороссийска.

В 1847 году на корабле «Ягудиил» Нахимов с 3 мая по 3 июня находился в плавании как второй флагман практической эскадры. Кроме крейсирования, эскадра сделала два рейса для перевозки войск и вернулась в Севастополь. Контр-адмирал Юрьев, командовавший практической эскадрой, не раз выражал удовольствие второму флагману за сохранение места в строю, работу команд с парусами и выполнение сигналов.

Осенью Лазарев поручил Нахимову испытать полученные с Камско-Воткинских заводов якоря для ботов. К весне 1848 года поручение было выполнено. Контр-адмирал не только сделал заключение о пригодности якорей, но и предложил методику их использования.

Еще до начала кампании Нахимова назначили командиром отряда из фрегата «Каварна», корвета «Орест», брига «Фемистокл» и тендера «Нырок», который должен был сменить предшествовавший в патрулировании у берегов Кавказа. Ему также вновь предстояло проверить мертвые якоря в Цемесской бухте.

Предусмотрительный контр-адмирал заранее просил прислать в июне-июле корабль «Силистрия», а также два флашхоута (плашкоута) из Керчи и Севастополя.

Кампания продолжалась со 2 мая по 2 октября. 10 мая отряд вышел из Севастополя. Кроме работ по исправлению мертвых якорей, с 12 мая по 5 августа Нахимов руководил подъемом тендера «Струя», затонувшего в Новороссийской (Цемесской) бухте. Известный морской историк А. П. Соколов отмечал, что подъем тендера делает честь Нахимову.

17 февраля 1849 года Нахимова назначили младшим флагманом второй практической эскадры, которую составили корабли 4-й флотской дивизии «Варна», «Селафаил», «Ягудиил», «Храбрый», «Три Святителя», «Уриил», «Ростислав», фрегаты «Мидия», «Кагул», «Сизополь», корвет «Пилад», бриги «Меркурий», «Эндимион», «Эней» под командованием вице-адмирала Юрьева, контр-адмиралов Конотопцева и Нахимова. Эскадра эта, получив приказ 8 июля, 14 июля отправилась в путь, вернулась в Севастополь 24 августа и после артиллерийских учений 30 августа вошла в гавань.