Несмотря на сложные условия существования в Гетманщине, Б. Хмельницкому удавалось обеспечить формирование 100—150-тысячной армии, состоявшей в разное время из 16–22 полков. Хотя верховным органом казачьей государственности по-прежнему считалась общеказацкая рада, гетман старался созывать ее как можно реже, а рада генеральных старшин фактически носила совещательный, а не распорядительный характер. Псевдореспубликанские методы управления явно не устраивали Б. Хмельницкого, и он упорно шел к утверждению принципа максимальной централизации управления, к единоначалию, а в перспективе — к созданию системы наследственного гетманства. Попытки старшинского своеволия им пресекались немедленно и жестоко. Гетман сосредоточил в своих руках всю полноту военной, административной, финансовой и судебной власти. Определились основные источники бюджетных поступлений: доходы от промыслов торговли, земельного фонда, налогов, аренды, различного типа пошлин (от них в казну ежегодно поступало до 100 тысяч злотых), конфискованной контрабанды.
К концу 1648 года контролируемая гетманской канцелярией территория Украины достигла 200 тысяч квадратных километров и простиралась от Слобожанщины до Галиции. Она разделялась в административном отношении на полки и сотни. Намерения распространить казачье устройство на города не увенчались успехом из-за сопротивления мещанства, боровшегося против старшинских амбиций так же упорно, как ранее они сопротивлялись притязаниям магнатов. Поэтому в городах власть целиком перешла в руки магистратов и ратуш. Не подчинились Б. Хмельницкому и представители высшего православного духовенства во главе с митрополитом С. Коссовым, не одобрявшие самого акта восстания против власти Речи Посполитой.
Была уничтожена польская система судопроизводства и оно стало базироваться на статьях третьего Литовского статута 1588 года, а также давних обычаевых законов казачества.
В целом украинское общество на территории Гетманата получило перспективу перехода к буржуазному стилю жизни. Однако этого не произошло, потому что руководство все же отстаивало нормы и традиции средневековья в сфере государственного устройства.
Б. Хмельницкий создал 100-тысячную армию, в которой, кроме казаков и крестьян, была Крымская орда, буджацкие татары, отряды кавказских горцев, более 6 тысяч турецких янычар, сотни донцов.
К лету 1649 года Речь Посполитая продемонстрировала твердое намерение покончить с восстанием «схизматиков», создав три армии. В июне военные действия развернулись на территории Украины и Белоруссии. В боях под Зборовом и Збаражем в июне — августе 1649 года обе стороны несли большие потери. По настоянию крымского хана Ислам-Гирея III, Б. Хмельницкий 8 (18) августа подписал Зборовский мир. С точки зрения права, он представлял милость короля по отношению к мятежным подданным и подлежал обязательной ратификации польским сенатом. Согласно его условиям, казачий реестр должен был составлять 40 тысяч человек, гетманско-старшинская администрация получала власть в Брацлавском, Киевском и Черниговском воеводствах. На этой территории без разрешения гетмана не имели права находиться польские войска, иезуиты, евреи (кроме владельцев шинков и перешедших из иудаизма в православие). Киевскому митрополиту было обещано место в сенате, а вопрос о судьбе униатской церкви переносился на заседание сейма. Более 200 тысяч крестьян, участвовавших в борьбе против поляков, но не вошедших в реестр, обязали вернуться в подчинение старшин или возвращавшейся в свои имения (согласно решению сейма) польской шляхты.
Одновременно с обеих сторон борьба все больше приобретала непримиримый характер на базе религиозной нетерпимости. Польские войска рассматривались в качестве защитников католицизма как единственно истинной веры, а действия украинской стороны стимулировали повышенную активность православных иерархов различных стран. Начиная с 1649 года, московскому патриарху Иосифу и царю наносили визиты не только иерусалимский патриарх Паисий, но и назаретский митрополит Габриэль, константинопольский патриарх Иеремия III, митрополит Наупаттос. Все они, выполняя просьбы Б. Хмельницкого, убеждали руководство Московии в необходимости объединения православного мира, опеки над запорожцами. Речь шла едва ли не о создании православного Интернационала, от Москвы до Балкан и Ближнего Востока, — для противостояния натиску ислама и католицизма. В то же время население Украины испытывало к России конфессионно-родственные чувства, ощущало наличие лингвистической связи.
Зборовское соглашение оказалось очень хрупким еще и потому, что большинство польских аристократов и шляхты считали его условия крайне невыгодными для Речи Посполитой, а крестьянские массы Украины, особенно «выписчики» (повстанцы, не вошедшие в 40-тысячный казачий реестр), — несправедливыми. Выиграла от него фактически только часть казачества, в основном старшинская. Ведь генеральный писарь получал ежегодную оплату в тысячу злотых, генеральный обозный — 400, полковники — по 300, в то время как рядовые казаки — 30 злотых (буханка хлеба стоила 1 грош). Кроме того, старшина владела ранговыми поместьями (хотя и небольшими), но на них трудились зависимые крестьяне (посполитые), мечтавшие о казацком статусе. Сам гетман получил во владение местечко Млиев, обеспечивавшее ему доход в 200 тысяч талеров, а также Чигиринскую округу и, возможно, Опошню (Суботов и Новоселица так и оставались за ним).
Но мир означал также утрату территории шести полков, рост классового недовольства, усугубляемого фактом разграбления союзниками-татарами 70 населенных пунктов Подольского воеводства.
Во время составления реестра (гетман давал указания старшинам увеличивать его) и возвращения польской шляхты в Украину вспыхнули восстания, во главе которых стояли полковники-радикалы: брацлавский — Д. Нечай, миргородский — М. Гладкий. На Запорожье поднял бунт новоявленный гетман Худолий. Когда эти выступления стали угрожать самой стабильности казацкой государственности, Б. Хмельницкий 20 сентября 1650 года издал универсал о применении смертной казни к их руководителям и активным участникам. Некоторые мятежные старшины были казнены, в том числе и Худолий. Еще в конце мая 1650 года гетман произвел кадровую чистку, сняв с постов нескольких опозиционных старшин.
Внешнеполическое положение Гетманщины все более осложнялось: Польша старалась втянуть ее в антитурецкую лигу, хан Крыма склонял Б. Хмельницкого к походу против Москвы. В августе-сентябре 1650 года 70-тысячное казацко-татарское войско совершило поход в Молдову, чтобы принудить господаря В. Лупу занять дружественную к Украине позицию, а также выдать свою дочь Розанду за старшего сына гетмана Тимофея. Со стороны Б. Хмельницкого это была ненужная в данной ситуации операция, больше похожая на авантюру.
Принятие султаном Турции Мухаммедом IV весной 1651 года Гетманщины под свой протекторат (гетман получил кафтан, принадлежавший главе Османской империи) практически свелось лишь к возобновлению союза с Крымским ханством.
После смерти в августе 1650 года канцлера Речи Посполитой Е. Оссолинского — сторонника компромисса с казачеством, в Варшаве получила влияние партия непримиримых во главе с гетманом Н. Потоцким, выступавшая за подавление затянувшегося бунта силой.
Военные действия возобновились в феврале 1651 года нападением поляков на местечко Красное, а в конце мая казачья рада вынесла решение о наступлении на Речь Посполитую. За осень 1649 — лето 1651 года Б. Хмельницкий и М. Нестеренко послали на территорию Галиции и этнографической Польши до двух тысяч разведчиков и агитаторов, призывавших население выступить против магнатов и готовивших диверсии в тылу. Активизировали свою деятельность и разведчики гетмана, в том числе находившиеся и при королевском дворе. По разрешению Алексея Михайловича казачий полк И. Шохова перешел русско-украинскую границу на территории нынешней Белоруссии, чтобы вести активные действия против литовских частей. Из России гетман получил пушки, ядра, хлебный запас, для участия в совместных действиях прибыли отряды казаков Дона. Возможно, царь откликнулся на просьбы генерального писаря И. О. Выговского, ставшего в мае 1651 года его тайным информатором.