Da Franz I. Savoyen 1536 im Dritten Italienischen Krieg besetzte und das Stammland somit bis zum Zweiten Vertrag von Cateau-Cambrésis 1559 zur französischen Krone gehörte, verlegten die Herzöge ihre Hauptstadt von Chambéry nach Turin. Gleichzeitig (1534/36) gingen erhebliche Teile des Landes beidseits des Genfersees an die Eidgenossen verloren: das Waadtland fiel an Bern, und auch Freiburg und Wallis konnten sich vergrößern. Durch den Vertrag von Lausanne kehrten 1564 Chablais, Genevois und Gex gegen Verzicht auf die Waadt an Savoyen zurück und im Vertrag von Thonon 1569 gab das Wallis Evian und Abondance zurück. Mit weiteren Bündnissen von 1509, 1512, 1570, 1571 und 1577 regelte Savoyen seine Beziehungen mit verschiedenen eidgenössischen Orten. Am 17. Januar 1601 wurden die Gebiete im äußersten Westen (Bresse, Bugey, Valromey und Gex) mit dem Vertrag von Lyon an Frankreich abgetreten, 1631, am Ende des Mantuanischen Erbfolgekriegs, auch die Festung Pinerolo; im Gegenzug bekam Savoyen Teile der Markgrafschaft Montferrat zugesprochen.