Аверс: голова Петра I в лавровом венке в повороте влево. Внизу полукругом надпись: « ПЕТРЪ ВЕЛИКIЙ».
Реверс: в центре вензель Петра I, увенчанный императорской короной. Под ним надпись: «ПОЛТАВА 27 IЮНЯ». Вверху по сторонам: «»1709-1959». Внизу по краю: «Об-во Люб. Русской Военной Старины».
Медаль выполнена скульптором М. Спранком по макету А.Б. Серебрякова. При лепке лицевой стороны Спранк в качестве образца использовал портрет Петра I работы М.Л. Диллон к медали в память 200-летия Полтавской битвы (1709-1909), а также фотографии головы Петра I скульптора М.А. Колло к «Медному всаднику» Э.М. Фальконе.
Медали чеканилась в серебре и бронзе.