Радом во времена правления Ягеллонов Владислав Ягайло дал городу ряд привилегий, освободив его жителей от таможенных пошлин на территории всего Королевства Польского. Во время своих путешествий между Вильнюсом и Краковом он неоднократно останавливался в радомском замке, что послужило дополнительным стимулом для развития экономики города. 18 марта 1401 года была подписана виленско-радомская уния, согласно которой Витовт (великий князь Литовский, двоюродный брат Ягайло) и его подданные были вынуждены принести письменное обещание о верности Польше; он был признан великим князем литовским, но только пожизненно: переданные ему во владение земли после смерти должны были отойти к Ягайлу и Королевству Польскому. Одновременно с этим велась интенсивная подготовка к войне с тевтонским орденом.
Сын Владислава Ягайло-Казимир IV Ягеллон, часто бывал в радомском замке вместе со своей женой Елизаветой Австрийской. В нем они принимали иностранных гостей начиная от послов татарского хана и посланников чешского короля Георгия, который в 1469 году хотел отдать корону Чехии своему сыну Владиславу, до сватов баварского князя Георгия Богатого прибывших в 1475 году просить руки Ядвиги Ягеллонки. 18 ноября 1489 года в Радоме Иоганн фон Тифен великий Магистр Тевтонского ордена и вассал преклонился перед королем Казимиром IV Ягеллоном.
С 1420 по 1440 в городе работал Микола из Радома, один из первых польских композиторов.
Со времен правления Казимира IV Ягеллона сохранился один из ценных радомских памятников монастырь и костел Бернардинцев, который был учрежден королем и радомским старостой Домиником Казановским в 1468 году. Вначале весь монастырский комплекс и входящий в его состав костел святой Екатерины Александрийской был деревянный, но к 1507 году был построен каменный.
С 1481 года Радом стал местом постоянной резиденции королевича Казимира, сына Казимира IV Ягеллона, которого его отец, находившийся тогда в Литве, уполномочил быть наместником Королевства Польского. И в результате этого Радом был неформальной столицей страны в течение двух лет. Вскоре королевич Казимир умер от туберкулеза и в 1602 году был канонизирован, и теперь он является покровителем радомской епархии и города Радома.