Узбекские княжества — в Маваралнахре и Хваразаме существовали отдельные царства — были в высшей степени удельными государствами. Двумя царствами правили отдельные династии, обе из которых происходили от Шайбана, сына Джочи. В княжестве Маваралнахр четыре разные династии правили главными уделами Бухары, Самарканда, Балха, Миянкала и Ташкента. Старший мужчина в семье имел лишь ограниченную власть в качестве великого хана. Главный противник шаха Тахмаспа, Убайд-хан, стал великим ханом только в 1533 году и даже на этом посту имел лишь ограниченный успех в том, чтобы склонить других узбекских лидеров на свою сторону. Только его собственная удельная семья, бухарские Шах-Будакиды, проявляла постоянный интерес к приобретению Хурасана. Остальных узбекских князей он смог убедить объединиться против Сефевидов только в 1524 и 1528 годах.
Тахмасп нанес узбекам решительное поражение при Джаме 24 сентября 1528 года. Это поражение заставило другие узбекские кланы отказаться от его поддержки в борьбе с Сефевидами. Таким образом, это привело к укреплению границы между сефевидским Хурасаном и узбекским Маваралнахром. Сефевиды одержали победу в Джаме, используя огнестрельное оружие. Несмотря на то, что Джам гораздо более малоизвестен, чем такие крупные сражения ранней пороховой эпохи, как Чалдиран, Мохач и Падуя, он стоит в одном ряду с ними. Однако пороховые войска, одержавшие победу в этом сражении, не изменили внутриполитического баланса империи Сефевидов, а победа над узбеками не придала Сефевидам уверенности в себе, чтобы бросить вызов османам в полевых условиях.
Османы трижды вторгались в царствование Тахмаспа — в 1534, 1548–1549 и 1553–1554 годах. Каждый раз Тахмасп отказывался от битвы, уступал территорию и выживал. Тебриз пал во время всех трех вторжений; османские войска продвинулись на восток до старой монгольской столицы Султанийя, в двухстах милях к юго-востоку от Тебриза, но не смогли удержать территорию или покорить Сефевидов. Сулейман попытался посадить на сефевидский трон братьев Тахмаспа — Сам Мирзу в 1533 году и Алкас Мирзу в 1548 году. Тогда османы могли бы управлять Сефевидской империей косвенно, как они делали это с Крымским ханством, другим княжеством с преобладанием кочевников, но ни одна из попыток не увенчалась успехом.
Османское вторжение в Ирак в 1533–1534 годах вызвало величайший кризис времен Тахмаспа. Его события трудно восстановить. Где-то во время похода на запад агент Шамлу попытался отравить шаха. По всей видимости, уймаки Шамлу и Таккалу объединились против Устаджлу и шаха; Сам Мирза, который был губернатором Герата с Хусайн-ханом Шамлу в качестве опекуна, был кандидатом мятежников на трон. Партия Таккалу-Шамлу обратилась за поддержкой к Османской империи. Во время похода османского правителя на запад Сам Мирза направил Сулайману свою покорность, и Сулайман признал его правителем Ирана к западу от Азербайджана. Эта ситуация вызвала панику при дворе Тахмаспа, но Сам Мирза покинул Герат только после отступления османов, и тогда он немедленно подчинился своему брату. Пережив эту бурю, Тахмасп смог манипулировать уймаками, а не быть манипулируемым ими.
Город Герат был центральной целью борьбы между Сефевидами и узбеками; город несколько раз переходил из рук в руки. Тахмасп отвоевал его у узбеков в 1537 году и в том же году ненадолго отвоевал у Тимуридов город и провинцию Кандагар. Кандагар контролировал важный сухопутный торговый путь между Иранским плоскогорьем и Индо-Гангской равниной; он стал точкой раздора между Сефевидами и Моголами (Тимуридами), как Герат был между Сефевидами и узбеками. В 1543 году ко двору Тахмаспа прибыл тимуридский принц Хумаюн, беженец от афганцев Сури и его брат Мирза Камран. Тахмасп поставил обращение Хумаюна в шиизм обязательным условием для получения помощи; тимуридский принц согласился неохотно. В 1545 году Тахмасп предоставил Хумаюну небольшую армию, чтобы тот отвоевал свою империю у Мирзы Камрана, потребовав взамен, чтобы Хумаюн уступил ему Кандагар. Хумаюн завоевал Кандагар и начал восстановление того, что стало империей Великих Моголов. Он должным образом передал Кандагар под суверенитет Сефевидов, но забрал его обратно после смерти сефевидского правителя. В 1558 году Тахмасп возглавил экспедицию в Кандагар и вновь завоевал его.
Даже во второй половине своего правления Тахмасп имел мало политических рычагов по сравнению со своими османскими современниками. Однако, несмотря на ограниченную свободу действий, он заложил основу для преобразования Сефевидского государства Аббасом I. Во время серии набегов на Кавказ Тахмасп захватил большое количество грузинских, армянских и черкесских пленников, которые стали военными рабами. Хотя первое подразделение, состоящее из военных рабов, появилось только при Аббасе I, большинство его членов поступили на службу к Сефевидам во времена Тахмаспа. Таким образом, Тахмасп создал ядро той силы, которая изменила политический баланс империи во времена его внука. Тахмасп также перенес столицу империи из Тебриза, главного города западного Ирана с монгольских времен, который невозможно было защитить от османов, на юго-запад, в Казвин.
Для монарха, правившего более пятидесяти лет, Тахмасп оставляет удивительно смутное впечатление. О нем следует судить по его самому позитивному достижению — установлению династии. Возможно, он не был великим монархом, но если бы он был менее сильным, империя Сефевидов вполне могла бы распасться на два отдельных княжества (что нередко случается в племенных конфедерациях со слабыми правителями и сильными племенными вождями) или быть полностью уничтоженной. Обстоятельства сделали Тахмаспа пассивной фигурой; Чалдиран научил его опасности активности.
Хотя у Тахмаспа было девять сыновей, только двое, Исмаил и Хайдар, стали претендентами на трон после его смерти. Оба не играли активной роли в борьбе: Исмаил находился в плену с 1556 года, а Хайдар был молод и неопытен. Каждый из них пользовался поддержкой коалиции кызылбашских племен и других элементов при дворе. Сторонники Исмаила одержали победу без особого труда.
Исмаил царствовал четырнадцать месяцев, прежде чем умер либо от яда, либо от передозировки опиума. Его правление было столь же жестоким, сколь и коротким. Он приказал казнить всех своих братьев (Мухаммад Худабанда, его старший брат, который не был претендентом на трон, так как был почти слепым, выжил только благодаря смерти самого Исмаила) и всех своих племянников и двоюродных братьев, кроме трех, а также многочисленных вождей кызылбашей. Эти казни, часто воспринимаемые как признак безумия, вполне могли быть частью попытки сделать империю более стабильной, устранив элементы, ограничивавшие власть Тахмаспа. Хотя Исмаила считали безумным тираном, если бы он остался жив, он мог бы стать тем строителем империи, каким впоследствии стал его племянник Аббас. Его смерть положила начало десятилетию беспорядков.
Мухаммад Худабанда и три его сына, Хамза Мирза, Аббас Мирза и Абу Талиб Мирза, были единственными сефевидскими принцами, пережившими правление Исмаила. Вожди кызылбашей выбрали Мухаммада Худабанду шахом. Его правление состояло из четырех этапов: господство его главной жены Махд-и Уля с момента его воцарения до ее убийства в 1579 году; господство визиря Мирзы Салмана и Хамзы Мирзы до убийства визиря в 1583 году; господство одного Хамзы Мирзы до его убийства в 1586 году; и последняя развязка до воцарения шаха Аббаса в 1588 году. При вступлении на престол никто не ожидал, что Худабанда будет править, и он не разочаровал. Поначалу самые сильные позиции при дворе занимали его сестра Пари Хан Ханум, имевшая значительную поддержку среди кызылбашей и организовавшая возведение на престол Исмаила, и черкесский дядя, занимавший важный придворный пост. Мирза Салман, который был визирем Исмаила II и боялся сестры своего господина, сотрудничал с Махд-и Улией, чтобы устранить Пари-хан-ханум, но Махд-и Улия взяла в свои руки реальную власть, отдавая королевские приказы и назначая офицеров. Очевидно, она стремилась установить централизованный режим и обеспечить воцарение своего сына Хамза Мирзы. Османы воспользовались новой слабостью Сефевидов, вторгшись в Азербайджан и Грузию в 1578 году. Хамза Мирза и Мирза Салман вышли на поле боя в следующем году и вернули большую часть утраченных территорий. Вожди кызылбашей сочли враждебное господство Махд-и Улы невыносимым и приказали ее задушить.
Сын Махд-и Улы Хамза Мирза и протеже Мирза Салман унаследовали ее положение и планы. Османская угроза, а также вторжение узбеков в Хурасан не изменили поведения кызылбашей. Империя была фактически разделена. Туркмены и Таккалу контролировали Казвин; коалиция Устаджлу-Шамлу управляла Хурасаном с молодым Аббас-Мирзой в качестве титулярного правителя. В 1581 году хурасанская коалиция подняла восстание, стремясь заменить Аббаса на его отца. В следующем году Мирза Салман и Хамза Мирза возглавили королевскую армию в Хурасане. Лидер устаджлу, Муршид Кули-хан, сдался Хамза-мирзе, и королевские войска осадили Шамлус в Герате. Вожди кызылбашей возмутились властью таджикского визиря, и Мирза Салман обвинил их в неисполнении обязанностей по ведению осады. Кызылбаши потребовали отставки визиря и шаха, и Хамза Мирзе не оставалось ничего другого, как выдать им Мирзу Салмана. Вскоре после этого он был казнен. В конце концов, молодой Хамза Мирза был убит во время кампании против османов в декабре 1586 года. Теперь у империи не было эффективного руководства.
После смерти Хамза Мирзы кызылбаши раскололись на восточную и западную фракции. Аббас стал орудием муршида Кули-хана Устаджлу в Хурасане; иракская фракция поддерживала его брата Абу Талиб-мирзу, рассчитывая разделить между ними Сефевидское царство. Но Абдаллах-хан Узбек, величайший из правителей Шейбани, вторгся в Хурасан и вместе с Аббасом изгнал Муршид Кули-хана на запад. Вернувшись в Казвин, Муршид Кули-хан добился согласия ведущих кызылбашских офицеров на возведение на престол своего ставленника. Аббас взошел на трон 1 октября 1588 года.