俄军征服喀山后，继续南下，夺取阿斯特拉罕汗国。还在1551年，俄国就强迫阿斯特拉罕称臣纳贡。1554年，3万俄军占领阿斯特拉罕城，立俄国傀儡为汗。1556年再次出兵，吞并了阿斯特拉罕汗国。接着又相继吞并了伏尔加河以东的诺盖汗国（这时已分裂）和巴什基尔人的地区。这样，伏尔加河中下游和乌拉尔山东部的广大地区都已被并入俄国，沙皇俄国开始成为多民族的国家。在东方征服取得成功以后，夺取出海口的问题便被提到日程上来。这时黑海北岸由奥斯曼苏丹的藩属克里米亚汗国控制，而奥斯曼帝国当时正处于鼎盛时期。因此，伊凡四世对南方采取防守政策，而把目标放在夺取北方波罗的海出海口上，于是发生了长达25年的立窝尼亚战争（1558—1583年）。
立窝尼亚即今爱沙尼亚和拉脱维亚两国所在地，濒临波罗的海东岸。里加、列维尔（塔林）等海港是当时东西欧贸易往来的枢纽，16世纪上半期仍属骑士团统治，但处于割据状态，一些主教区自行分立。1558年1月，莫斯科政府借口立窝尼亚骑士团与立陶宛结盟反对俄罗斯，发动了立窝尼亚战争。俄军于当年攻占纳尔瓦和爱沙尼亚东部，并于1560年击溃了骑士团。俄军的胜利，引起波兰、立陶宛、丹麦、瑞典的不安，并先后出兵立窝尼亚。1561年，瑞典占领了列维尔和爱沙尼亚北部；同年底，波兰、立陶宛占领立窝尼亚南部。伊凡决定与瑞典、丹麦言和，集中力量打击立陶宛。1564年，俄军在波洛茨克附近惨败，统帅库尔布斯基叛变投敌，俄军被迫停止进攻。1569年，波兰、立陶宛签订《卢布林和约》，两国合并，并联合瑞典、克里米亚汗和奥斯曼帝国，从北、南两个方向夹击俄国。1571年，克里米亚汗率军一度攻入莫斯科。1582年，俄国被迫同波兰—立陶宛签订十年停战协定，放弃立窝尼亚，维持原有边界。1583年8月，俄国与瑞典签订停战协定，不但没有得到纳尔瓦[3]，而且把雅姆、科波里耶、伊凡城划归瑞典，俄国只留下芬兰湾岸边涅瓦河口一块不大的地方。立窝尼亚战争以俄国的彻底失败告终。波罗的海出海口没有打通。伊凡四世火冒三丈，一气之下用手杖击毙太子。
在立窝尼亚战争进行期间，沙皇曾在国内实行所谓“特辖制”，严厉打击大贵族，加强沙皇专制。推动沙皇采取这一措施的直接原因是1564年俄军统帅库尔布斯基叛逃立陶宛，根本原因是沙皇对波雅尔分权势力的不满和忌恨。1565年2月，沙皇开始在全国推行“特辖制”，即把全国划分为两大部分：普通区和特辖区。前者由贵族组成的杜马管理，后者由沙皇直接派人管理。特辖区内原来的大贵族（王公、波雅尔）一律迁入普通区，在那里领取相应的土地。特辖区里的土地转归沙皇，但又分发给亲信和军功贵族。波雅尔的经济基础被摧毁。敢于反抗和表示不满者，则严厉镇压。沙皇建立了一支数千人的特辖军，作为推行恐怖政策的支柱。对于曾与沙皇分庭抗礼的斯塔里茨公国和诺夫哥罗德，镇压尤为残酷。特辖制刚一推行就从斯塔里茨公国开刀。1565年初，以“重大叛国”罪处决该公国的数名显赫王公。1566年，把200名上书要求废止特辖制的贵族全部杀死。沙皇听说波雅尔杜马成员伊·彼·费多罗夫等与波兰国王勾结，1568年4月，便在皇宫里当着杜马成员的面亲自杀死费多罗夫，并血洗其领地，有150名贵族和300仆从受到株连。1570年1月，沙皇亲自率领特辖军到诺夫哥罗德，以所谓“阴谋叛变”罪，在那里进行6个星期的大屠杀。每天有1000至1500人被扔进河里，城市周围二三百千米内被洗劫一空；在实行特辖制7年内（1565—1572年），大约有4000名波雅尔被杀，无辜群众受害丧生者数万人。一提起伊凡，人们便称之为“恐怖的”。1584年3月18日，伊凡四世病逝，历史上称之为“伊凡雷帝”。特辖制的实行，沉重地打击了大贵族势力，有利于专制制度的确立和巩固。
[1] “沙皇”，俄语为царь，源于古罗马皇帝的称号“恺撒”（Caesar），意即“皇帝”。
[2] 射击军不是一般的常备军，他们可以带家属，一面执行任务，一面经营工商业。其服役期内发给军饷和军服等。
[3] 1595年俄国一度收回，1617年又划归瑞典，北方战争时被俄国夺回。