Решив самые насущные внутренние проблемы, испанские монархи активизировали внешнюю политику. Были окончательно присоединены Канарские острова, стратегическое значение которых выросло с открытием Америки. Сразу после завоевания Гранады возникли замыслы продолжения экспансии в Африку, которые воплотились во взятии Мелильи (1497), Орана (1509) и Триполи (1511). В преддверии Итальянских войн Фернандо добился от Франции по Барселонскому договору 1493 г. возвращения ранее утраченных Руссильона и Сердани; в обмен он обещал не препятствовать Франции в Италии, но позже нарушил эту договоренность. Тордесильясский договор 1494 г. урегулировал назревавший конфликт с Португалией за влияние в Атлантике. Династические браки детей Католических королей, явно направленные против Франции, укрепили связи с Габсбургами, Португалией и Англией. Однако вследствие внезапной смерти их единственного сына Хуана, старшей дочери Изабеллы и старшего внука Мигеля (наследника и Испании, и Португалии), наследницей стала вторая дочь, Хуана — жена Филиппа Габсбурга, сына императора Максимилиана I. В результате сын Хуаны и Филиппа, будущий император Карл V, смог создать огромную державу.
Важные изменения происходили в это время в области культуры, главным центром которой являлся двор Католических королей. В 1473 г. в Испании появилось книгопечатание, сразу же поставленное под контроль государства и Церкви. При дворе долгое время пребывали итальянские гуманисты Пьетро Мартире д’Ангиера и Л. Маринео Сикуло, способствовавшие распространению в Испании идей итальянского гуманизма. В Испанию приглашаются итальянские архитекторы, скульпторы и художники, а некоторые испанские мастера учатся и работают в Италии. С королевским двором был связан и знаменитый гуманист Элио Антонио де Небриха — филолог, историк и педагог, автор трактата «Искусство кастильской речи», в котором он разработал литературные нормы кастильского языка. Позже по образцу Небрихи испанские миссионеры в Америке составляли грамматики индейских языков.
Другой ключевой фигурой рубежа XV–XVI вв. являлся духовник Изабеллы кардинал Ф. Хименес де Сиснерос, с 1495 г. возглавлявший испанскую Церковь, а с 1507 г. и инквизицию; дважды (1506–1507, 1516) он исполнял обязанности регента Кастилии. Руководитель церковной реформы, призванной очистить Церковь от злоупотреблений, поборник не показной, а искренней и глубокой веры, он хотел видеть текст Библии очищенным от искажений; все это сближало его с Эразмом Роттердамским. Под руководством Сиснероса лучшие гуманисты того времени осуществили издание «Многоязычной Библии», опубликовав ее тексты на латыни, греческом и иврите, а также комментарии к ним. Чтобы дать образование людям, способным осуществить его замыслы, Сиснерос основал университет в Алькале-де-Энарес, ставший одним из важнейших центров культуры Возрождения.
Сама королева была выдающимся меценатом, с ее именем связано создание шедевров архитектуры и скульптуры: монастырей Сан-Хуан-де-лос-Рейес в Толедо, Санто-Томас в Авиле, Картуха-де-Мирафлорес под Бургосом. Испано-фламандский стиль, распространенный в то время в Испании и представлявший собой своеобразный переход от поздней готики к Ренессансу, не случайно получил и другое название — «исабелино». С другой стороны, именно в правление Фернандо и Изабеллы и с их санкции произошел поворот в отношении королевской власти к культурным традициям ислама и иудаизма, началось их сознательное искоренение, вплоть до сожжения по приказу Сиснероса множества ценнейших арабских рукописей.
После смерти Изабеллы (1504) уния Кастилии и Арагона на время распалась: королевой Кастилии стала Хуана, причем ее муж Филипп (в Испании — Филипп I), не довольствуясь ролью консорта, пытался взять реальную власть в свои руки, что вызвало протест кастильской знати, расколовшейся на сторонников Филиппа и Фернандо. Последний вскоре женился вторично на Жермене де Фуа (брак с которой укрепил его династические права на Наварру). Уния распалась бы в случае рождения у Фернандо сына (который бы унаследовал Арагон, но не Кастилию), но единственный сын от этого брака прожил всего несколько часов. Филипп I, однако, внезапно умер (1506), Хуана была объявлена психически больной и недееспособной (отсюда ее прозвище Безумная), и регентом Кастилии с 1510 г. до совершеннолетия ее сына Карла стал Фернандо. Хотя в это время он уделял больше внимания итальянским делам, чем испанским (в которых его замещал Сиснерос), важным его успехом стало завоевание в 1512 г. части Наварры (к югу от Пиренеев).
Испания в правление Карла V