Tras la toma de Zaragoza por el rey de Aragón Alfonso I el Batallador , en 1118 , la Aljafería fue convertida en palacio de los reyes de Aragón, con una iglesia cristiana; no obstante, tan apenas se introdujeron cambios.
En el siglo XIV, el rey aragonés Pedro IV el Ceremonioso mandó construir la iglesia de San Martín en el patio de ingreso al castillo (que también arregló) y amplió el palacio con nuevas dependencias en la planta baja y construyendo un segundo piso sobre la zona norte del palacio musulmán. El estilo dominante fue el mudéjar.
Entre 1488 y 1495, los Reyes Católicos llevaron a cabo reformas y una nueva ampliación, mandando construir, en estilo mudéjar, un piso intermedio entre la zona musulmana y la de Pedro IV, para ello rompieron las zonas altas del palacio musulmán. En esta planta se edificaron lujosas salas para uso real, entre las que destaca la Sala del Trono, con unos impresionantes artesonados en su techumbre y unas magníficas cerámicas de Muel en sus suelos. Para acceder a este segundo piso se construyó una gran escalera de estilo gótico.
También en la etapa de los reyes Católicos, el patio de San Martín se convirtió en sede de la Inquisición y se construyeron una serie de edificios a su alrededor para alojar a funcionarios y presos.
A finales del siglo XVI, Felipe II convirtió la Aljafería en una potente ciudadela militar. Además de construir varias dependencias en la zona Sur, rodeó todo el edificio con un muro con almenas que en sus cuatro esquinas tenía cuatro grandes torres de planta pentagonal, cuyos arranques se pueden contemplar en la actualidad. Todo el conjunto se protegió con un foso de veinte metros de anchura.
Esta función militar se amplió en 1772, cuando el rey Carlos III convirtió la Aljafería en un cuartel, donde alojar tropas y sus oficiales: los interiores fueron totalmente transformados en un conjunto de dependencias que daban a un patio de armas principal.
Los restos de las antiguas épocas fueron cubiertos por los nuevos muros y, así, quedaron ocultos hasta que, en la segunda mitad del siglo XX, comenzó su restauración. Desde 1998. es la sede de las Cortes de Aragón.