Sau khi Hoàng đế Selim I mất, Hoàng đế Suleiman I (1520-1566) tiếp tục mở mang đế quốc. Sau khi thôn tính được Beograd năm 1521, Suleyman chinh phục Vương quốc Hungary và sau chiến thắng trong trận Mohács năm 1526, đế quốc Osmanli chiếm được Hungary và nhiều vùng đất ở Trung Âu. Sau đó, năm 1529 ông bao vây thành Wien, nhưng vì thời tiết ở đây khắc nghiệt nên quân đội ông rút lui. Năm 1532, 25.000 quân Ottoman mở cuộc tấn công Wien, nhưng bị đẩy lui cách Wien 97 km tại pháo đài Guns. Sau cuộc mở mang xa nhất của Ottoman năm 1543, hoàng đế Habsburg là Ferdinand công nhận quyền cai trị của Ottoman trên đất Hungary năm 1547. Dưới triều vua Suleyman I, Transilvania, Wallachia và Moldavia trở thành những công quốc chư hầu của đế quốc. Ở phía đông, Ottoman chiếm Bagdad từ tay Ba Tư năm 1535, chiếm được Lưỡng Hà và Hải quân Ottoman tiến vào Vịnh Ba Tư. Khi Hoàng đế Suleyman I qua đời, dân số Ottoman lên đến 15.000.000 người. Công cuộc bành trướng của ông đã mang lại cho ông một Đế quốc Ottoman vô cùng rộng lớn, và thậm chí ông còn vượt xa cả những tham vọng của Hoàng đế Xerxes I của Đế quốc Ba Tư năm xưa.