Architektura papieska i późne dzieła
Po wyborze papieża Juliusza II w 1503 r. Bramante został wkrótce architektem papieskim i wykonał rozległe prace w Pałacu Watykańskim oraz rozpoczął przebudowę kościoła św. Ogromny Belwederski Dziedziniec Pałacu (rozpoczęty w 1503 r.) został wzniesiony tarasowo na zboczu wzgórza na trzech poziomach połączonych monumentalnymi schodami i zdefiniowanych przez arkadowe loggie z nałożonymi na siebie porządkami. Dolny taras miał służyć jako teatr. Ukończony z wieloma zmianami w końcu XVI wieku, jest obecnie zmieniony prawie nie do poznania. W pobliżu znajduje się spiralna, pochylona klatka schodowa (rozpoczęta przed 1512 r.), która zapewnia dostęp do dziedzińca posągowego za dziedzińcem belwederskim. Jako nową fasadę dla Pałacu Watykańskiego Bramante zaprojektował serię nałożonych na siebie loggii (1509-1518), przekształconych później w Dziedziniec S. Damaso. Ukończone przez Rafaela, są dwie nałożone arkady z pilastrami toskańskimi i jońskimi, a nad nimi kolumnada rzędu Composite.
W 1505 roku Bramante przygotował plan Nowego św. Piotra, który przewidywał scentralizowany krzyż grecki z dużą kopułą na kolumnadowym bębnie na skrzyżowaniu, cztery mniejsze kopuły i narożne wieże. Kiedy plan krzyża greckiego nie został zaakceptowany, zaplanował wydłużenie jednego ramienia, aby utworzyć nawę i dodać ambulatoria w ramionach absydy. Kamień węgielny położono w kwietniu 1506 r., ale w chwili śmierci Bramante wzniósł tylko cztery główne filary i łuki, które miały podtrzymywać kopułę.
Bramante towarzyszył papieżowi podczas kampanii wojskowych do Bolonii w 1506 r. i w 1510 r., a podczas tej ostatniej podobno co wieczór zabawiał papieża swoimi komentarzami do pism Dantego. W 1513 roku papież nadał mu urząd Piombatore, czyli pieczętarza papieskich aktów. Bramante zaplanował ogromny pałac przy Via Giulia dla papieskich sądów. Jego budowę rozpoczęto w 1509 r., ale wraz ze śmiercią papieża w 1513 r. zaniechano prac, pozostawiając jedynie kilka masywnych, boniowanych bloków parteru.
Ostatnim dziełem Bramantego był prawdopodobnie Palazzo Caprini (po 1510 r.; zniszczony). Miał on boniowany parter ze sklepami i górną kondygnację ze sprzężonymi doryckimi półkolumnami. Należący później do Rafaela, stał się pierwowzorem dla licznych pałaców, zwłaszcza w północnych Włoszech, autorstwa Michele Sanmicheli, Giulio Romano i Andrei Palladio. Bramante zmarł 11 marca 1514 r. i został pochowany w starym kościele św. Piotra.