La maison de Habsbourg: Lors de la guerre des Communautés de Castille, menée par Juan de Zapata, Madrid rejoint le soulèvement contre Charles Quint et les révoltés prennent la forteresse de la ville le 31 août 1520. Cependant, après la défaite des comuneros à Villalar, la ville est assiégée et occupée par les troupes royales à la mi-mai 1521. En 1525, le roi de France François Ier est fait prisonnier lors de la bataille de Pavie par l’armée de Charles Quint. Il est emprisonné à Madrid durant un an dans la tour des Lujanes. Un traité de paix est signé entre les deux puissances et François Ier peut rentrer en France, laissant à Madrid ses deux fils comme garantie jusqu’à l’accomplissement des clauses dudit traité. En 1547, le prince héritier Philippe crée la Puerta del Sol et dix ans plus tard, la princesse Jeanne, sa sœur, fonde le couvent de religieuses franciscaines des Déchaussées royales. En juin 1561, alors que la ville compte déjà 30 000 habitants, Philippe II transporte la cour de Tolède à Madrid, l’installant dans l’antique alcazar. Il fait ainsi de la ville la capitale du royaume d’Espagne. Madrid perd provisoirement son titre de siège du pouvoir royal quand Philippe III décide le 11 janvier 1601 d’installer la cour à Valladolid. Cependant, face au mécontentement populaire, la ville retrouve son statut de capitale de l’Espagne le 4 mars 1606. Le xviie siècle est marqué par de grands travaux d’aménagement comme la création de la Plaza Mayor et du palais du Buen Retiro. Avec l’installation définitive de la Cour à Madrid, sa population commence à augmenter de manière significative. En 1625, Philippe IV fait abattre les murailles de la ville, déjà dépassées par l’urbanisation, et fait édifier une nouvelle enceinte exclusivement pour des raisons fiscales. Les fonctions du gouvernement sont centralisées dans l’Alcázar royal, un ensemble de bâtiments situés sur le terrain occupé plus tard par le palais royal et la place d’Orient.