В конце лета 1796 года борьба развернулась вокруг Мантуи. 70-тысячная австрийская армия под командованием знаменитого 72-летнего фельдмаршала Дагоберта-Сигизмунда фон Вурмзера пыталась освободить осажденный французами город. В августе Бонапарт разгромил Вурмзера, потери которого составили более 20 тысяч человек, в сентябре нанес ему новое поражение, но судьба Мантуи так и не была решена, поскольку остатки войск фельдмаршала засели в городе.

Для спасения Мантуи австрийцы смогли собрать новую армию под командованием проявившего себя в Семилетнюю войну 61-летнего фельдцейхмейстера Йозефа Альвинци, усиленную подразделениями, которые высвободились после неудач Журдана и Моро. У Бонапарта же подкреплений не было, его войска, отправленные преградить путь Альвинци, откатывались на юг. Командующий докладывал Директории:

Одно из решающих сражений развернулось 15–17 ноября за мост у деревни Арколе, позволявший выйти в тыл к австрийцам. В первый день сражения повторилась ситуация с мостом при Лоди, хотя рассказ об этом событии существует в двух вариантах. Обычно историки пишут, что Бонапарт со знаменем в руке повел солдат за собой, несколько человек из его свиты были ранены, адъютант убит, а сам командующий чудом остался невредим. Однако по официальной версии этот подвиг совершил генерал Пьер Ожеро. Парижанин, выходец из самых низов, он успел послужить в прусской и неаполитанской армиях. В 1792 году он вернулся на родину, записался в Национальную гвардию, вступил в Якобинский клуб. К 1793 году Ожеро уже дивизионный генерал. Впоследствии он пройдет все Наполеоновские войны, станет маршалом Империи. Считается, что изначально они с Бонапартом плохо ладили, но быстро нашли общий язык. Так или иначе, на третий день сражения французам удалось закрепить свой успех и предотвратить снятие осады с Мантуи.

Последнюю попытку прорваться к Мантуе австрийцы предприняли в начале 1797 года, и вновь под командованием Альвинци. Бонапарту не хватало сил преградить путь противнику, и он расположил войска так, чтобы три части его армии находились на расстоянии нескольких переходов друг от друга. Когда австрийцы атаковали генерала Бартелеми Жубера, тот отступил к Риволи неподалеку от Вероны, где соединился с Бертье и Бонапартом. 13 января французские войска приняли бой, однако через несколько часов сказались нехватка боеприпасов и превосходство австрийцев в численности. Положение спас Массена, прошедший со своими солдатами почти 150 километров за два дня и неожиданно обрушившийся на австрийцев. После этого сражения Бонапарт заявил, что Массена – «любимое дитя победы». В 1808 году император сделает его, в память об этой битве, герцогом Риволи. Сражение закончилось 15 января разгромом армии Альвинци, а 2 февраля в Мантуе капитулировал Вурмзер.

Параллельно с борьбой против Австрии Итальянская армия провела маленькую победоносную войну против папского государства. Вторгнувшись в 1796 году в Папскую область, 23 июня Бонапарт заставил Пия VI заключить в Болонье перемирие, по которому Святой престол выплачивал огромную контрибуцию, соглашался с оккупацией легатств Феррары, Болоньи и порта Анкона, а также передавал французам многие произведения искусства. После того как в начале 1797 года французы вторглись на земли легатства Романья, у Святого престола не осталось надежд на спасение, и 19 февраля он подписал с Францией Толентинский мир, по которому признавал Республику, одобрял переход к ней Авиньона и графства Венессен и соглашался с отторжением не только Феррары и Болоньи, но и Романьи. Однако до самого Рима руки Директории на тот момент еще не дотянулись.

Под влиянием событий на севере Италии в Риме активизировалось республиканское движение. 28 декабря в столкновении между местными республиканцами и людьми папы был случайно убит генерал Леонар Дюфо, приближенный посла Франции в Риме Жозефа Бонапарта. В ответ французские войска в середине февраля 1797 года оккупировали Рим и провозгласили там республику. Когда Пий VI отказался от сотрудничества, его вывезли из Рима, а в городе начались гонения на духовенство. Вплоть до своей смерти в августе 1799 года папа в Рим больше не вернулся: сначала его держали на территории итальянских государств, а в апреле 1797 года перевезли во Францию.