Po śmierci Stefana Batorego królem Polski został Zygmunt III. Podobnie jak poprzednio elekcja nie była zgodna. Poza Zygmuntem, synem króla Szwecji, Jana III Wazy i Katarzyny Jagiellonki (siostry Zygmunta Augusta), wybrano także arcyksięcia Maksymiliana Habsburga. O ostatecznym wyniku zdecydowała siła. Popierający Zygmunta Jan Zamoyski zdołał obronić przez Maksymilianem Kraków (1587), a następnie pobić arcyksięcia pod Byczyną (1588), otwierając tym samym młodemu Wazie drogę do tronu.
Za panowania Zygmunta III zdecydowanie wzrosło znaczenie magnaterii. Szlachta ostatecznie utraciła stanowisko zdobyte w okresie egzekucji. Władza królewska w dalszym ciągu słabła. Jaskrawym tego przykładem był rokosz sandomierski (zwany rokoszem Zebrzydowskiego) z lat 1606-07, skierowany przeciwko forsowanemu przez dwór programowi wzmocnienia władzy monarszej. Mimo że rokoszanie zostali przez wojska królewskie pokonani w bitwie pod Guzowem (1607), władca nic nie osiągnął.
Polityka zagraniczna Zygmunta III, mimo sukcesów na niektórych kierunkach, również zaczęła ujawniać narastającą słabość państwa polsko-litewskiego. Wprawdzie w 1595 r. Zamoyski dzięki zwycięstwu pod Cecorą osadził w Mołdawii przychylnego Polsce hospodara Jeremiego Mohyłę, a w 1600 r. podporządkował Rzeczypospolitej także Wołoszczyznę (oddając tron Symeonowi Mohyle, bratu Jeremiego), ale już w następnym roku okazało się, że polska granica na Dunaju była tylko snem o potędze. Oba księstwa rumuńskie wróciły pod zwierzchność Turcji, z którą Rzeczpospolita nie chciała walczyć. Niekorzystnie toczyły się też dalsze zmagania o panowanie nad Bałtykiem. W 1592 r. zmarł Jan III Waza i król polski objął po ojcu władzę w Szwecji. Napotkał tam jednak silną, reprezentującą luterańską większość, opozycję kierowaną przez księcia Karola Sudermańskiego (stryja Zygmunta III). W efekcie targana sprzecznościami i konfliktami unia personalna polsko-szwedzka przetrwała tylko do 1598 r. Zygmunt, po nieudanej próbie zbrojnej pacyfikacji kraju, został przez Szwedów zdetronizowany. By zachęcić Polaków do walki o odzyskanie szwedzkiego tronu dla polskich Wazów, Zygmunt III w 1600 r. inkorporował do Rzeczypospolitej Estonię. Stało się to przyczyną wojny polskoszwedzkiej. W polu wojska Rzeczypospolitej odnosiły sukcesy, z których największym było zwycięstwo Jana Karola Chodkiewicza pod Kircholmem (Salaspils) w 1605 r. Niestety, gorzej szło zdobywanie zajętych przez Szwedów zamków. Ostatecznie, wobec zaangażowania obu stron w sprawy rosyjskie, w 1611 r. zawarto rozejm, który trwał do 1617 r.
W tym czasie Rzeczpospolita zajęta była ekspansją na wschód. Po śmierci nieudolnego syna Iwana Groźnego, Fiodora (1597), carem ogłosił się Borys Godunow. Rzeczpospolita uznała jego władzę i w 1600 r. zawarła z Moskwą kolejny, tym razem 20-letni rozejm. Tymczasem w Polsce pojawił się człowiek podający się za cudownie ocalonego młodszego brata Fiodora, carewicza Dymitra, który zginął w tajemniczych okolicznościach. Poparty przez niektórych magnatów (m.in. Jerzego Mniszcha, który przyrzekł wydać za niego swą córkę Marynę), za cichą zgodą króla, Dymitr Samozwaniec w 1604 r. ruszył na Moskwę. Po początkowych powodzeniach, zaczął ponosić porażki, ale w toku walk nagle zmarł Borys Godunow (1605). Dzięki temu Samozwaniec wkroczył do Moskwy i koronował się na cara. Rosjanie jednak, niezadowoleni z panoszenia się towarzyszących Dymitrowi Polaków, tuż po jego ślubie z Maryną zorganizowali bunt, w trakcie którego Samozwaniec został zabity (1606). Carem ogłosił się Wasyl Szujski. Rychło jednak znaleźli się nowi samozwańcy, znów czynnie wsparci przez Polaków i Litwinów.
Walki wewnętrzne w państwie moskiewskim zachęciły do bezpośredniej interwencji samego króla Zygmunta III, który w 1609 r. wypowiedział Moskwie wojnę. W jej trakcie, mimo przedłużającego się oblężenia Smoleńska (zdobytego dopiero w 1611 r.), po wspaniałym zwycięstwie Stanisława Żółkiewskiego pod Kłuszynem (1610), Rzeczypospolita przejściowo opanowała Moskwę (do 1612), a na tron carski został wybrany królewicz Władysław. Brutalne postępowanie wojsk polskich, wywołało jednak powszechne powstanie ludności (1611/12). Oddziały Rzeczypospolitej zostały zmuszone do wycofania się z Kremla, a bojarzy wybrali carem Michała Romanowa. Podjęta na przełomie 1617/18 r. próba ponownego zdobycia Moskwy i osadzenia tam Władysława nie udała się. Zaczęto więc rokowania, zakończone zawarciem rozejmu w Deulinie (XII 1618), który oddawał Rzeczypospolitej ziemie smoleńską, siewierską i czernihowską. Władysław nadal tytułował się obranym carem moskiewskim.
W okresie panowania Zygmunta III Wazy doszło do poważnego pogorszenia stosunków Rzeczypospolitej z Turcją. Powodem były interwencje polskich magnatów w Mołdawii (1612, 1616), wyprawy kozackie łupiące należące do Porty Otomańskiej wybrzeża Morza Czarnego (m.in. w 1602, 1606, 1609, 1613, 1614, 1616) oraz najazdy tatarskie na południowo-wschodnie tereny Rzeczypospolitej (m.in. w 1618). Na to wszystko nałożył się jeszcze sojusz polskiego króla z Habsburgami, tradycyjnymi wrogami Turcji (efektem tego był m.in. w 1619 r. atak lisowczyków na będący lennem tureckim Siedmiogród). Konflikt zbrojny polsko-turecki wydawał się nieunikniony. Sprowokował go hetman wielki koronny, Stanisław Żółkiewski, który, by wyprzedzić ewentualny najazd Turków, wyruszył w 1620 r. do Mołdawii. Słabo przygotowana i nieliczna wyprawa napotkała przeważające siły turecko-tatarskie pod Cecorą. Poniesiona tam porażka zmusiła Żółkiewskiego do odwrotu zakończonego całkowitym pogromem oddziałów polskich i śmiercią hetmana.
W następnym roku zagroził Rzeczypospolitej najazd potężnej armii tureckiej, dowodzonej przez samego sułtana. Polska zdołała się do niego przygotować i zebrać spore siły, które broniąc warownego obozu pod Chocimiem (2 IX– 9 X 1621) powstrzymały Turków. Zmusiło to sułtana do negocjacji i zawarcia pokoju (9 X 1621). Ustalał on granicę wpływów obu państw na rzece Dniestr oraz zobowiązywał Polskę do powstrzymania wypraw kozackich, a Turcję tatarskich. Faktycznie przez następne lata trwały nieustanne walki na kresach, a Kozacy i Tatarzy dokonywali ciągłych najazdów.
Zaangażowanie Rzeczypospolitej w konflikcie z Turcją wykorzystał król Szwecji, Gustaw Adolf, wznawiając w sierpniu 1621 r. wojnę w Inflantach. Szwedzi po miesięcznym oblężeniu zmusili do kapitulacji Rygę (26 IX 1621), a później opanowali także Dynemund i stolicę Kurlandii, Mitawę. W 1622 r. oddziały litewskie hetmana Krzysztofa Radziwiłła zdołały wprawdzie ją odzyskać, ale już wyprzeć Szwedów z Rygi nie były w stanie. Zawarto więc kolejny rozejm, do czerwca 1625 r. Szwecja ponownie przystąpiła wówczas do działań zdobywając całe Inflanty po rzekę Dźwinę. Oddziały szwedzkie wtargnęły też na Litwę, zajmując Birże. Usiłujące przeciwstawić się Szwedom oddziały litewskie Stanisława Sapiehy poniosły 17 I 1626 r. klęskę pod Walmojzą.
Latem 1626 r. Gustaw Adolf zaatakował Pomorze. Niespodziewanie wylądował w Piławie (8 VII), zmuszając lennika Rzeczypospolitej, księcia pruskiego, Jerzego Wilhelma Hohenzollerna do zachowania neutralności, a potem błyskawicznie opanował kolejno Braniewo, Frombork, Elbląg, Malbork, Tczew,Gniew, Oliwę i Puck. Nie udało mu się zdobyć silnie umocnionego Gdańska, ale rozpoczął jego blokadę. Wojska polskie, które pod wodzą króla Zygmunta III ruszyły na Pomorze, poniosły porażkę w trwających kilka dni (22-30 IX 1626) działaniach pod Gniewem.
W listopadzie naczelne dowództwo objął hetman Stanisław Koniecpolski. Powstrzymał on dalszą ekspansję szwedzką. Odzyskał Puck (III 1627), a następnie pobił Szwedów pod Hamersztynem (Czarnem) 11-13 IV 1627 r. Dalsze sukcesy zostały powstrzymane przybyciem w maju nowej armii szwedzkiej. Istotnym czynnikiem przewagi Szwecji w tej wojnie była jej dominacja na morzu. Mimo starań i zwycięstwa w bitwie morskiej pod Oliwą (28 XI 1627) słaba flota polska nie była w stanie skutecznie przeciwstawić się Szwedom na Bałtyku. Dopiero w 1629 r. po uzyskaniu od sejmu znacznych podatków na wojnę oraz wsparciu przez posiłki habsburskie, Polacy mogli przejść do działań zaczepnych. Ich efektem była zwycięska bitwa pod Trzcianą 26 VI 1629 r., gdzie ranny został sam Gustaw Adolf. Zakończenie wojny stało się możliwe dzięki planom Szwecji włączenia się w wojnę trzydziestoletnią. Nie chcąc walczyć na dwa fronty, w Rzeszy i Polsce, monarcha szwedzki zdecydował się na rozejm. Zawarto go dzięki mediacji Francji i Anglii 26 IX 1629 r. w Altmarku (Starym Targu) na 6 lat. Był on bardzo niekorzystny dla Rzeczypospolitej. Szwedzi zatrzymywali większą część Inflant oraz Elbląg, Piławę, Braniewo i Kłajpedę. Malbork, Sztum i Głowa (twierdza koło Gdańska) miały zostać przekazane elektorowi brandenburskiemu w zamian za pozostawione Szwecji porty Prus Książęcych. Osobny traktat zawarty z Gdańskiem (II 1630) gwarantował królowi szwedzkiemu procent od ceł z gdańskiego handlu oraz zakazywał budowy i stacjonowania w tym mieście floty wojennej.