Na polecenie Aleksandra Jagiellończyka niewielki, ale dobrze ufortyfikowany zamek odbudowano, a przed 1545 rokiem dodatkowo wzmocniono. Pomimo to został zniszczony przez kolejny najazd chana tatarskiego, zwanego „carem perekopskim” – Dewlet-Gireja (1551). Winą za to obarczano starostę Bogdana Słupcę. Z miasta pozostały jedynie ruiny, a na ludnym dotąd przedmieściu ocalało zaledwie 200 osób.
Wkrótce Bracław otrzymał lokację na prawie magdeburskim (1564) i został stolicą nowo utworzonego województwa bracławskiego (1566), obejmującego wschodnią część Podola nad Dniestrem i Bohem, czyli Podole ukrainne z najżyźniejszymi w Rzeczypospolitej glebami.
W Koronie Królestwa Polskiego Już jako miasto Bracław został zgodnie z postanowieniami unii lubelskiej przyłączony do Korony Królestwa Polskiego (1569). Przez ponad 200 lat był stolicą województwa bracławskiego. Miasto należało cały czas do polskich królów i było rządzone przez starostów. Stał się wówczas siedzibą sądów szlacheckich: ziemskiego i grodzkiego, które z uwagi na ciągłe zagrożenie najazdami tatarskimi przeniesiono do Winnicy (w 1598 r. sąd ziemski, a w 1654 r. sąd grodzki)M.