В 1512 году началась новая война Польши и Княжества с Московским государством. Против союзников совместно выступили Москва, Дания, Саксония, Австрия. Захваченные земли предполагалось поделить на всех. В 1514 году войска Василия III штурмом взяли Смоленск — «от пушечного и пищального огня и людского крика и гомона, а также от городских людей земля дрожала, и один другого не видел, не слышал, и весь город в дыму и пламени чуть ли не вверх поднимался.
Московские войска вслед за Смоленском взяли Мстиславль, Дубровно, Кричев. Восьмидесятитысячную армию Василия III у реки Крапивны под Оршей встретили тридцать тысяч воинов великого гетмана литовского Константина Острожского. Оршанская битва произошла 8 сентября 1514 года. Войска гетмана без помех переправились через Днепр — командующий московскими войсками боярин Иван Челядин заявил, что «пусть они переправляются, нам будет легче их разбить сразу».
Русское войско стояло в три линии, фланги прикрывала конница, впереди стоял сторожевой полк, сзади располагался резерв. Линия фронта была растянута на пять километров, артиллерии почти не было. Литовско-белорусские войска стояли в двух линиях, конные и пешие войска чередовались с орудийными батареями. В восемь часов утра православные священники с обеих сторон отслужили молебны.
И. Челядин, используя численное преимущество москвичей, начал окружать войска К. Острожского. Несколько атак было отбито с большими усилиями. В контратаку войска повел сам великий гетман — «в бой, сором убегать, лучше на этом поле лечь со славой; теперь вперед, дети; теперь будьте мужами, шеренги неприятеля закачались; на нашей стороне — Бог, он дает с неба защиту».
Битва шла по всему многокилометровому фронту. Гетман сумел применить любимый тактический прием московских войск — ложное отступление, и загнал их в ловушку. С криком «Литва убегает» конница Челяднина ринулась в атаку. «Литва» убегала к опушке леса. Перед ней всадники Острожского расступились и на москвичей обрушился ужасающий залп расставленных почти среди деревьев многочисленных пушек. Передние ряды конницы были сметены, на их место с размаху влетали новые полки и снова расстреливались залпами в упор. Московская конница с трудом развернулась и ринулась назад. Вдогонку бросилась конница Острожского. Контратака пошла по всему фронту, московские войска побежали. Преследование продолжалось несколько километров. В донесениях с обеих сторон говорилось о гибели тридцати тысяч московских воинов. Константин Острожский полностью рассчитался за поражение у Ведроши. Летописцы писали, что «река Крапивна остановила свое течение из-за большого количества тонувших в ней московских людей».
Победа втрое меньшего войска Княжества над московским войском вызвала большой международный резонанс. Пораженные московским разгромом союзники Василия III вышли из союза с Москвой.
Многие годы великий гетман литовский Константин Острожский охранял Княжество, отбивая атаки Москвы и Крымских орд. Российский историк Н. Карамзин назвал его «братом россиян по церкви, но их страшным врагом в поле».
Радзивиллы — знаменитый род Великого княжества Литовского — всегда занимали в нем очень высокое положение. Они владели громадными землями, поместьями, строили замки, содержали регулярные войска, de facto пользовались правами удельных князей. В 1550 году воевода виленский Николай Радзивилл Черный стал великим канцлером литовским. Польский король и великий князь Литовский Сигизмунд II Август постоянно находился в Польше и князь Радзивилл стал некоронованным королем Великого княжества Литовского. С 1551 года в его резиденции в Несвиже стала храниться Литовская метрика — государственный архив Княжества. Николай Радзивилл Черный проводил твердую политику укрепления государственного суверенитета Белорусско-Литовского государства. Люблинская уния была подписана только после его преждевременной смерти.
В 1557 году Николай Черный возглавил государственную комиссию по проведению аграрной реформы в государственных имениях и поместьях, которая подготовила «Устав на волоки». Новый порядок землепользования, предусматривавший даже экологическую безопасность земли, дал сильнейший толчок развитию сельского хозяйства Княжества, к значительному подъему урожайности.
Во время Ливонской войны Николай Радзивилл готовил все решения и документы по вхождению Ливонского ордена в состав Великого княжества Литовского, как провинции Инфлянты. Великий канцлер литовский стал и первым «администратором Инфлянтов». Благодаря его энергичным действиям московскому царю Ивану IV не удалось закрепиться в Прибалтике.
В 1564 году князь Николай Черный провел в Княжестве судебно-административную реформу. Подготовленный им Вельский привилей установил создание сословных шляхетских судов и их отделение от великокняжеской администрации. Именно Николай Радзивилл создал поветовые сеймики — органы местного управления в Княжестве. Он участвовал и в подготовке Второго Статута Литовского, принятого в 1566 году.