Påven vädjade till katoliker och lutheraner att "mena" historien och med ärlighet se på det förflutna, "erkänna misstag och söka förlåtelse".
Enligt traditionen spikade den tyske teologen Martin Luther fast sina 95 teser vid dörren till en kyrka den 31 oktober 1517.
Påvens besök startar ett år av händelser för att markera kvincentenarien.
Påven Francis och lutherska ledare ledde en ekumenisk bönegudstjänst i Lunds domkyrka i södra Sverige på måndag.
Den romersk - katolska kyrkans ledare lovordade reformationen för att den hjälpte till att ge större centralitet åt skriftställen i kyrkans liv.
Luthers pamflett anföll överdrifter och övergrepp inom kyrkan, och hans handlingar och skrifter var oerhört betydelsefulla i den schism som utvecklades inom den västerländska kristendomen, som blev känd som reformationen.
Luther blev senare bannlyst, men hans läror spred sig över hela norra Europa.
Årtionden av religiösa krig i Europa följde.
Svenska kyrkan är en del av protestantismens lutherska gren, även om landet till stor del är sekulärt.
I ett gemensamt uttalande sade den romersk-katolska kyrkan och den lutherska världsfederationen att båda parterna "inte längre är främlingar" och att deras gemensamma mål var att föra samman medlemmar av de två kyrkorna vid det eukaristiska bordet.
Påven Francis har tidigare prisat Luther för hans kamp mot korruption och girighet i den tidens kyrka.
Han har också kritiserat sin egen kyrka och uppmanat den att undvika girighet.
Påven Francis har deltagit i evenemang för att fira årsdagen av den protestantiska reformationen under sin resa till Sverige.