Владея столь удачно расположенным городом, Мехмед II контролировал положение в империи. В 1456 безуспешно закончилась его попытка взять Белград. Тем не менее вскоре провинциями империи стали Сербия и Босния, а до своей кончины султан успел присоединить к своему государству Герцеговину и Албанию. Мехмед II захватил всю Грецию, включая п-ов Пелопоннес, за исключением нескольких венецианских портов, и крупнейшие острова в Эгейском море. В Малой Азии ему наконец удалось преодолеть сопротивление правителей Карамана, овладеть Киликией, присоединить к империи Трапезунд (Трабзон) на побережье Черного моря и установить сюзеренитет над Крымом. Султан признал авторитет Греческой православной церкви и тесно сотрудничал с вновь избранным патриархом. Ранее, на протяжении двух столетий, численность населения Константинополя постоянно сокращалась; Мехмед II переселил в новую столицу множество людей из различных частей страны и восстановил в ней традиционно сильные ремесла и торговлю.

В 1481 трон отца занял Баязид II. Ему пришлось вывести войска из Южной Италии, которые были посланы туда Мехмедом II для завоевания Апеннинского п-ова, поскольку началась борьба с Джемом, младшим сыном Мехмеда II, выступившим против Баязида в Анатолии. В 1482 Джем предпринял еще одну неудачную попытку сместить своего брата, но в итоге был вынужден бежать на о.Родос. Там он попал в плен к иоаннитам, которые ежегодно получали за него от Баязида плату вплоть до смерти Джема в Неаполе в 1495. Баязид II предпринял ряд удачных походов в Азии против Персии, в Северной Африке против Египта и в Европе против Венгрии и Венеции. В результате успешных военно-морских операций против Венеции в 1499–1503 были захвачены ее последние порты в Греции, и османы установили свое господство на Средиземном море. Серьезное внимание Баязид II уделял административной реформе и решению финансовых проблем империи. Насколько ему это удалось, видно из усиления государства и престижа центральной власти при его младшем сыне и преемнике Селиме I, чьи неуемные амбиции и энергия вынудили Баязида II отречься от престола в 1512. Баязид значительно поднял благополучие Османской империи, пригласив в страну более 100 тыс. евреев, изгнанных из Испании в 1492. За свое благочестие он получил прозвище Вели («Святой»).