Победа над Альвендом Мирзой Аккоюнлу сделала Исмаила правителем Азербайджана, а после победы над армией Султана Мурада Аккоюнлу провинция Фарс и большая часть Ирака Аджемского перешли под власть кызылбашей. После этой победы Шираз без сопротивления сдался кызылбашам. В 1504 г. крепости Гюльхандан, Фирузкух, Уста и город Йезд были подчинены власти Сефевидов.

В течение 1505-1508 гг. Иран, Ираки-Араб (Ирак Арабский) и ряд областей Малой Азии были включены в состав азербайджанского государства Сефевидов. 1 декабря 1510 г. вблизи Мерва произошло сражение между кызылбашами и армией Шейбанидского (узбекского) правителя Мухаммеда (1500-1510). Армия Шейбанидов потерпела поражение, а Мухаммед-хан Шейбани, правивший государством Шейбанидов в течение 11 лет, был убит. После этой победы шах Исмаил I захватил все крупные города области Хорасан, в том числе центральный город этой области Герат. После Мервского сражения территория государства Сефевидов расширилась от реки Евфрат до берегов реки Амударья.

Огромную роль в завоевании Сефевидами политической власти и в постепенном усилении этой власти сыграла религиозная идеология (шиизм). Шиизм явился основным идеологическим средством в руках сефевидских шейхов для объединения народов и стран, находившихся на различном уровне социально-экономического и культурного развития в пределах единого государства-империи. Сефевиды объединили массы, недовольные аккоюнлу, ширваншахами и османами, под идеологией шиизма.

Возникновение азербайджанского государства Сефевидов, постепенный рост военно-политических успехов этой державы и дальнейшее расширение её территории беспокоили османских султанов. В 1504 г. османский султан Баязид II официально признал недавно вышедшее на арену политической истории азербайджанское государство Сефевидов. Но в период правления султана Селима I (1512-1520) османо-сефевидские отношения значительно обострились и приняли явно враждебный характер. Главной причиной, более всего беспокоившей османского султана, были живущие в Восточной Анатолии кызылбашские племена, склонные к шиизму и к династии Сефевидов. Шах Исмаил I стремился использовать политическую активность этих племён в целях расширения территории своей державы. Султан Селим I продемонстрировал жёсткую и беспощадную позицию в отношении этих своих подданных: по его приказу до 40 тысяч шиитов были уничтожены. Устранив внутреннюю опасность, грозившую Османской империи, Султан Селим I готовился нанести сокрушительный удар государству Сефевидов. В 1514 г. Султан Селим I перешёл в наступление против нового соперника.

Таким образом, начались продолжительные османо-сефевидские войны. 23 августа 1514 г. на Чалдыранской равнине (вблизи города Маку) произошла битва между османским и сефевидским войсками. Поражение кызылбашей в этом сражении было предрешено передовой по тому времени организацией и вооружением армии Османской империи, широким применением ею огнестрельного оружия-артиллерии. Поражение в Чалдыранской битве нанесло серьёзный удар по военно-политическому престижу Сефевидов, и Восточная Анатолия перешла под контроль османских султанов.

Шах Исмаил I сыграл исключительную роль в истории государственности и культуры Азербайджана. В годы его правления (1501-1524) азербайджанское государство Сефевидов превратилось в одно из ведущих государств Ближнего и Среднего Востока. Основатель державы Сефевидов проводил политику, способствующую оживлению сельского хозяйства, развитию ремесла и торговли в городах, расширению экономических и политических связей с зарубежными странами. С целью укрепления центральной власти шах Исмаил I стремился заменить форму землевладения союргал условной формой землевладения-титулем (тиюлем). Целью шаха Исмаила I, объединившего проживающие на территории государства различные народы единой идеологией, было обеспечение внутренней прочности.

После Чалдыранского поражения шах Исмаил I уделял главное внимание решению внутренних проблем государства Сефевидов. Он стремился к созданию активных дипломатических связей со странами Европы, развитию этих связей во благо созданного им государства. В период властвования Исмаила I Шекинское владение, государство Ширваншахов и грузинские цари попали в вассальное от Сефевидов положение.

Деятельность шаха Исмаила I не ограничивалась военно-политической областью. Он был выдающимся поэтом, писавшим стихи на родном азербайджанском языке, и творчество его составляет важный этап в истории азербайджанской литературы, поэзии. Его поэма «Дахнаме» («Десять писем»,1506 г.), месневи (двустишия) «Насихатнаме» («Нравоучение») морально-дидактического и философского содержания являются первыми образцами азербайджанской эпической поэзии.

Шах Исмаил Хатаи придавал исключительное значение развитию литературы, покровительствовал поэтам, писавшим на азербайджанском (тюркском) языке, создал во дворце меджлис поэтов. В период правления шаха Исмаила I азербайджанский язык возвысился до уровня государственного, использовался в дипломатической переписке. Произведения шаха Исмаила Хатаи (его литер. псевдоним) пользовались широкой популярностью во многих странах Ближнего и Среднего Востока. Умер он 23 мая 1524 г. по пути из Шеки в Ардебиль (родился в 1487 г.).

После смерти шаха Исмаила I к власти пришёл его малолетний сын Тахмасиб I

(1524-1576). Продолжавшаяся и в течение десяти лет кровавая борьба за власть вождей кызылбашских племен (румлу, текели, шамлу и др.) ослабила государство. Воспользовавшийся этим, османский султан Сулейман I Великолепный (Кануни, 1520-1566) совершил несколько военных походов (в 1534, 1535, 1548, 1554 гг.) в Азербайджан. Но упорное сопротивление сефевидской армии вынудило султана Сулеймана I заключить в 1555 г. «Амасийский» мирный договор.

Тахмасиб I, несмотря на войны с османами и шейбанидами, которые временами совершали нападения на Хорасан (в 1524, 1526, 1528, 1531, 1535 и в другие годы), продолжал политику объединения азербайджанских земель.

В 1538 г. был положен конец существованию государства Ширваншахов, и территория этого государства была присоединена к государству Сефевидов. А в 1551 г. Шекинское владение также вошло в состав азербайджанского государства. В период правления Шаха Тахмасиба I сложились дружественные отношения с государством Великих Моголов (1526-1828). В годы его правления расширились политические и дипломатические связи азербайджанского государства со странами Европы. Правители европейских стран всеми средствами старались обострять противоречия, существующие между государством Сефевидов и Османской империей, держать эти два тюркских осударства в состоянии постоянного противостояния и таким образом, максимально ослабить их. Шах Тахмасиб I, бывший одним из самых могущественных и мудрых государственных деятелей Востока, сумел не только защитить государство Сефевидов от агрессии османских султанов и шейбанидских ханов, но также успешно подавил мятежи и беспорядки, присоединил новые территории. После смерти Тахмасиба, правившего 52 года, вновь начались распри между кызылбашскими эмирами, и они значительно ослабили государство Сефевидов. Гейдар Мирза, которого хотели привести к власти аристократы из племени устаджлы, был убит в 1576 г. Эмиры румлу, афшар, шамлы, каджар и других кызылбашских племён объявили сефевидским шахом другого сына Тахмасиба I Исмаила II (1576-1577). Но борьба за власть между кызылбашскими группировками продолжалась. 24 ноября 1577 г. Исмаил II скончался при загадочных обстоятельствах. В период правления нового сефевидского шаха Мухаммеда Худабенде (1578-1587) государство Сефевидов ещё более ослабло. Османы, воспользовавшись этим обстоятельством, в 1578 г. со 100 тысячной армией перешли в наступление и захватили северо-западные земли Азербайджана.

Крымский хан, подстрекаемый османским султаном, также совершил несколько военных походов и набегов в Азербайджан.

А Шейбаниды, воспользовавшись ослаблением государства Сефевидов, сумели вернуть под свой контроль потерянную в 1510 г область Хорасан. В 1590 г. почти весь Азербайджан попал под власть османов.

По условиям Стамбульского мира 1590 г. к Османской империи отошли, помимо Азербайджана (за исключением Гарадага, Ардебиля и Талыша), часть Южного Кавказа, а также западные области Ирана. Потеря указанных территорий заложил основу для изменения характера социально-экономических, политических и культурных процессов, происходящих в государстве Сефевидов.

Азербайджан был полностью опустошён и разорён нескончаемыми войнами, экономика страны была сильно подорвана. Почти двадцатилетнее османское правление в Азербайджане привело к расхищению его богатств, расстройству экономической жизни страны. В пределах границ Сефевидского государства, потерпевшего поражение в результате османо-сефевидской войны 1578-1590 гг., вновь обострились политические распри. Кызылбашские эмиры привели к власти сына Мухаммеда Худабенде Аббаса I (1587-1629). Шах Аббас I расправился с некоторыми кызылбашскими эмирами, которые были оппозиционно настроены к его власти. Новый сефевидский шах с целью усиления центральной власти начал опираться на аристократов и духовных лиц из среды оседлого населения Ирана. А в 1598 г. шах Аббас I перенёс столицу государства Сефевидов в Исфахан.

В результате тяжелого поражения в османо-сефевидской войне шаха Аббаса I, Азербайджан потерял ведущую роль, политическое и военное превосходство в державе Сефевидов и постепенно превратился в одну из рядовых провинций этой империи.

С приходом шаха Аббаса I к власти были ограничены позиции и роль азербайджанских тюрков в управлении государством. Во дворце Сефевидов господствующее положение начали занимать в основном иранские аристократы. Шах Аббас I освободил от налогов аристократов, вышедших из среды оседлого населения внутренних областей Ирана (Фарс, Кирман и др.), и христианские монастыри. Сефевидский шах создал постоянную армию и положил конец внутренним политическим распрям. В результате административных, военных, экономических реформ, проведённых шахом Аббасом I, государство Сефевидов окрепло, страна стала более развитой с экономической точки зрения. Одержав несколько военных побед над османами и шейбанидами, шах Аббас I вернул земли Азербайджана, а также Хорасан, Ирак Арабский (временно) и др. территории в состав Сефевидской державы.

И в XVII столетии Азербайджан превратился в главную арену новых османо-сефевидских войн. В результате значительно пострадал социально-экономический и культурный потенциал страны. Инициатором османо-сефевидской войны 1603-1612 гг. был шах Аббас I. Начиная эту войну, сефевидский правитель старался вернуть потерянные ранее территории Сефевидской державы, в том числе Азербайджан. В сражении, произошедшем в 1603 г. в местечке Суфиян вблизи Тебриза, османская армия потерпела поражение. Города Тебриз, Нахчыван и Иреван (Эривань) вновь перешли под контроль Сефевидов. В связи с контрнаступлением османской армии, по распоряжению шаха Аббаса I были уничтожены все материальные ценности на левом берегу реки Аракс, а население этих местностей было насильно переселено в центральные области Ирана. В результате этой переселенческой политики, получившей в истории название «Великое переселение», значительная территория страны была опустошена.

Сефевидская армия, перешедшая вновь в наступление в 1606 г., вернула азербайджанские земли. Победоносные военные операции сефевидской армии вынудили османского султана пойти на мирные переговоры с сефевидским шахом. По условиям мирного договора, заключённого в 1612 г. в Стамбуле, территории, завоеванные сефевидской армией в ходе войны 1603-1612 гг., перешли в управление Сефевидов. Инициатором очередной османо-сефевидской войны стал османский султан: он намеревался «вернуть потерянные в предыдущей войне османские земли». Но османо-сефевидская война 1616-1618 гг. также завершилась поражением османской стороны. В конце 1618 г. в Маранде были проведены мирные переговоры и подтверждены условия Стамбульского договора.

Османо-сефевидская война 1623-1639 гг. (с перерывами) началась с наступления сефевидской армии. В начале этой войны (1623-1624 гг.) шах Аббас I захватил Ирак Арабский, части сефевидской армии заняли города Багдад, Кербела, Мосул, Наджаф, Басра.  Но мятеж грузин помешал Сефевидам развить успех. В 1638 г. Османские войска заняли город Багдад. Сефевидская сторона была вынуждена пойти на мирные переговоры, и 17 мая 1639 г. в Гасри-Ширине был заключен мирный договор между противоборствующими сторонами. По условиям этого мира Ирак Арабский был включен в состав Османской империи. Границы между двумя государствами были утверждены на основании мирного договора 1612 г.

Основными формами земельной собственности в государстве Сефевидов были дивани (государственные земли) и хассе (земли шахского домена). В связи с политикой централизации, проводимой сефевидскими шахами, получает широкое распространение условная форма земельной собственности (тиюль) за счёт государственных земель. Земли мюльк и вакф считались неприкосновенными.

Крестьяне и ремесленники выполняли различные повинности, выплачивали более 30-ти налогов. В период правления шаха Исмаила I количество и объём налогов и повинностей были сравнительно сокращены, но впоследствии они стали постепенно возрастать. Тяжелое экономическое положение населения вынудило шаха Тахмасиба I ликвидировать такие налоги, как малджахат и тамга. Но эти налоговые реформы были не в состоянии предотвратить охвативший державу Сефевидов кризис. Нормальному развитию экономики государства Сефевидов препятствовали также османо-сефевидские войны. В XVI-XVII вв. города являлись центрами ремесла, торговли и культуры государства Сефевидов.

Такие города Азербайджана, как Тебриз, Гянджа, Казвин, Ареш, Ардебиль, Джульфа были центрами государственного имперского значения. Среди этих городов Тебриз занимал исключительное место. Венецианский дипломат и путешественник Винченцо д’Алессандри, побывавший в 1571-1573 гг. в государстве Сефевидов, насчитывает в нём 52 города. Среди них ведущим он считает Тебриз.

С конца XVI столетия хозяйственная жизнь Азербайджана вступила в эпоху глубокого кризиса. Потеря Азербайджаном своей былой ведущей позиции и роли в системе державы Сефевидов также оказала тяжёлое, отрицательное влияние на экономическую и культурную жизнь страны. Переселенческая политика шаха Аббаса I стала одним из субъективных факторов, оказавших отрицательное влияние на экономическое развитие Азербайджана. В этот период процесс упадка был характерен также для ремесла и торговли. Но благодаря многовековым традициям, большинство видов ремесла в Азербайджане сохранились. Одним из широко распространённых видов ремесла в Азербайджане было ткачество. Ткачество занимало значительное место в экономической жизни городов страны. В 30-х годах XVII столетия большинство ремесленников, живущих в городах Азербайджан, а также сопредельных стран, «составляли ткачи, красильщики или же художники-орнаменталисты, которые занимались изготовлением очень красивых, простых, позолоченных тканей из хлопка и шёлка» (Адам Олеарий). Экономическая жизнь и городов, и деревень была тесно связана с производством текстильных изделий и обработкой сырья. Область Ширван напоминала огромную текстильную мастерскую. Шёлк-сырец и шёлковые изделия Ширвана имели международное торговое значение. Ширван занимал второе место на Ближнем и Среднем Востоке по производству шёлка-сырца после Гиляна. Шёлк-сырец вырабатывался также в Тебризе, Мараге, Нахчыване и Гяндже. Производство тканей из хлопка по-своему объему занимало первое место в ткачестве. Значительная часть ткацких изделий вывозилась в различные страны Европы и Азии.

Ковроткачество и в это время была распространённой отраслью ремесленного производства в Азербайджане. В XVI-XVII вв. азербайджанское ковроткачество по своим художественным особенностям, а также по объёму производства достигло самого высокого уровня своего развития. Город Тебриз и его окрестности превратились в ведущий центр ковроткачества не только Азербайджана, но и всего Востока.

Конец XVI-начало XVII вв. является новым этапом в развитии керамики и производства стеклянных изделий. Вследствие больших разрушений в период военных действий возникла потребность в расширении строительного дела. Благодаря этой потребности во многих областях ремесленного производства наблюдалось оживление. Город Тебриз был одним из значительных центров художественного ремесла (каллиграфия, граверное дело, переплётное дело и др.) на всём Востоке.

Баку славился своими нефтяными месторождениями и добычей нефти. Основную производительную силу в городах Азербайджана составляли ремесленники. Ремесленники делились в основном на три группы:

1) Свободные ремесленники;

2) Ремесленники, объединённые в особых организациях (аснафах);

3) Ремесленники, принадлежащие к большим феодальным мастерским (кархане). Важнейшие средства производства, объекты торговли (каравансараи, рынки, лавки и мастерские) в городах были в распоряжении феодалов, казны (государства) и религиозных учреждений.

Во главе государства стояли сефевидские шахи, воплощавшие в себе светскую и высшую духовную власть, Эмир ал-умара, т.е. «эмир эмиров» являлся главнокомандующим сефевидской армией, курчибаши (т.е. «начальник курчиев»). Визирь был главой гражданской администрации, садр управлял религиозными учреждениями и вакфами, мустофий алмамалик («казначей областей») возглавлял финансовое ведомство.

Государство Сефевидов в административном отношении было разделено на области, во главе которых стояли наместники шаха, именовавшиеся «беглярбеги» (по азерб. «бек беков»). В XVII столетии областей, управляемых беглярбеками было 13:

1. Ширван;

2. Карабах-Гянджа;

3. Азербайджан (ныне территории южнее реки Аракс);

4. Чухурсаад (Ираван-Эривань);

5. Казвин;

6. Хамадан;

7. Кух Гилуйа (Фарс);

8. Керман;

9. Астрабад;

10. Мешхед;

11. Герат;

12. Мерв;

13. Кандахар.

Беглярбеки выбирались из числа кызылбашей и обязаны были по приказу шаха принимать участие в военных экспедициях. Накануне войн сефевидская армия составлялась из конницы, содержащейся за счёт беглярбеков. Армия Сефевидов была плохо оснащена огнестрельным оружием. В случае войны сефевидские шахи выставляли армию, состоящую максимально из 120-150 тысяч воинов.

С конца XVI столетия изменился характер державы Сефевидов. Шах Аббас I, стремившийся вывести государство из социально-экономического и политического кризиса, провёл ряд реформ, начал опираться не на представителей аристократии кызылбашских племён, которые не подчинялись центральной власти, а на ираноязычных аристократов. Было создано войско, состоящее из 12 тысяч тюфенгчи (обладающих огнестрельным оружием), создан 10-ти тысячный отряд гуламов (слуг), отряды артиллеристов, пушечников, оружейный арсенал. Численность воинов, служивших в рядах регулярной армии, была доведена до 44 тысяч человек. Эти воинские части были составлены из представителей этносов, не принадлежащих к кызылбашам (персов, курдов и др.). В результате этих мероприятий Шаха Аббаса I значительно пошатнулись позиции кызылбашей в сефевидской армии. Кызылбашские племена, лидеры этих племён были недовольны политикой шаха Аббаса I, и они активно противодействовали политике шаха. Наиболее мятежное из этих племён-текели было полностью уничтожено по распоряжению шаха Аббаса I в 1596 г.

Перенос столицы державы Сефевидов в Исфаган (в 1598 г.)