Великий князь Василий III, продолжая начинания своего отца Ивана III, завершил объединение Руси вокруг Москвы. Он активно пытался овладеть Казанью. В 1523 году, во время очередного похода, на речке Суре (приток Волги), выше Казани, был выстроен город Васильсурск (город Василия на Суре), ставший русским форпостом в борьбе с Казанским ханством.
Именно в это время начинается процесс вхождения в состав России марийцев. В 1546 году в Москву прибыли их посланцы, заявив, что они готовы принять российское подданство и «государю великому князю служити». Этот процесс завершился уже после взятия Казани в 1552 году. Казанский хан Едигер-Магмет был взят в плен. Впоследствии он крестился, получил имя Симеон Касаевич, стал владельцем Звенигорода и активным союзником царя.
На службу в Москву за землями, подарками и просто милостыней двинулась бывшая татарская знать. Их было так много, и они придумывали такие слезливые истории, с тем чтобы разжалобить царя и бояр и получить побольше денег, что родилось выражение «казанская сирота».
В1556 году была присоединена Астрахань. Следом за Астраханью в состав России добровольно, «мирно по челобитью» вошли Чувашия и большая часть Башкирии (в 80-х веках был построен город Уфа).
Участник Казанского похода князь Андрей Курбский вспоминал, как радостно встречали войско Ивана Грозного коренные народы: «Егода ж переплавишаяся Суру реку, тогда и Черемиса горная, а по их Чуваша зовомые, язык (народ) особливый начата встречати по пяти сот и по тысяще, радующеся цареву пришествию». Ногайская орда также попросила принять ее в состав России. В письме к русскому царю ногайский князь Измаил жаловался: «а мы года три-четыре многими волнениями отбыли, семя животов и одежи… а наши улусы оголодали».
В 1557 году в состав России вошла Кабарда.
С присоединением этих земель была поставлена окончательная точка в борьбе с татарами на востоке. Для Руси открывался путь в Персию, расширялись связи с Кавказом и Средней Азией. Очень важным было и то, что с присоединением Казани и Астрахани под контролем Руси оказывалось все течение реки Волги, что открывало возможность для начала русского продвижения на восток, в сторону Тихого океана. Вскоре богатые купцы—промышленники Строгановы получили от Ивана Грозного грамоты на владение землями по реке Тобол. На свои средства они сформировали отряд из вольных казаков во главе с Ермаком Тимофеевичем.
В 1581 году Ермак со своим войском проник на территорию Сибирского ханства, а спустя год разбил войска хана Кучума и взял его столицу Кашлык (Покер). Таким образом началось присоединение Сибири к России. Уже в 1568 году на реке Туре появился первый русский город в Сибири – Тюмень.