27 февраля 1778 года императрица Екатерина II сообщила Сенату о своем повелении князю Репнину объехать вновь учреждённую Орловскую губернию, которая по «примерному расписанию» должна была состоять из 12 уездов. С этого времени Николай Васильевич стал именоваться генерал-губернатором Смоленским, Орловским и Белгородским. В январе 1779 года на льду реки Оки состоялась торжественная церемония открытия Орловской губернии.
Несмотря на то, что Николай Васильевич нечасто посещал вверенную ему губернию, история сохранила нам около 30 сделанных им распоряжений, касавшихся самых разнообразных административных и хозяйственных вопросов. По мнению кандидата юридических наук, доцента кафедры «Гражданское право» Среднерусского института управления - филиала РАНХиГС Евгении Мельник, наиболее ценным вкладом Репнина в становление и развитие нашей губернии стала разработка регулярных планов городов, улучшение дорог, учреждение банковской конторы, построение каменного Гостиного двора в городе Орле. Именно князь Николай Репнин утвердил первый регулярный план застройки города Орла 1779 года, а также ходатайствовал о преобразовании села Дмитровки в уездный город Дмитровск.
К сожалению, кипучая деятельность Николая Васильевича на Орловщине оказалась непродолжительной. 13 июня 1781 года согласно новому расписанию губернии он был отозван, чтобы возглавить Псковское генерал-губернаторство, в последующем проявив себя и в ратном деле, и на дипломатическом поприще. Генерал-фельдмаршал, кавалер орлена св. Георгия 1-й степени Николай Репнин заслуживает увековечивания в памяти жителей Орловской губернии, первым главой которой он являлся, что может быть отражено в наименованиях улиц или площадей города Орла и других населённых пунктов нашего региона.