Władysław Łokietek jest też pierwszym królem, którego pochowano w wawelskiej katedrze. Jego sarkofag z piaskowca został ufundowany w połowie XIV wieku przez Kazimierza Wielkiego. Swój nagrobek posiada też właśnie Kazimierz Wielki i Władysław Jagiełło, ale do najcenniejszych należy bez wątpienia sarkofag Kazimierza Jagiellończyka, wykonany przez Wita Stwosza w 1492 roku. Na początku XVI wieku został wyrzeźbiony późnogotycki nagrobek Jana Olbrachta.
Na polecenie Kazimierza Wielkiego dokonano wielkiej przebudowy wcześniejszego wczesnogotyckiego zamku. Wzniesiono nowy kompleks składający się ze skrzydła południowo-wschodniego od rotundy św. Feliksa i Adaukta po narożnik północno-wschodni. Wzdłuż obwodu północnego rozbudowano dawne palatium i kościół św. Marii Egipcjanki, który mógł mieć charakter dworski. Na poziomie wyższych kondygnacji komunikację zapewniały krużganki na murowanych filarach. Z czasów Kazimierza Wielkiego zachowała się tylko Sala Kazimierzowska we wczesnogotyckiej tzw. Wieży Łokietkowej. Zamek został przebudowany pod koniec XIV wieku przez Władysława Jagiełłę i Jadwigę, za których rządów dobudowano tzw. Kurzą Stopkę i Wieżę Duńską. Z zamku tego zachowała się także tzw. sala Jadwigi i Jagiełły, w której eksponowany jest obecnie Szczerbiec.