Amb la integració d'Espanya en l'Aliança Atlàntica es va produir una profunda reorganització de comandaments i estructura, integrant-se diverses unitats de la divisió en el Cos de l'Exèrcit Europeu i en la Força d'Acció Ràpida de l'OTAN, participant en les missions espanyoles a Bòsnia i Hercegovina, per la qual cosa va rebre la Medalla de l'Exèrcit de caràcter col·lectiu. En febrer de 1996, en el marc de la profunda reorganització de l'Exèrcit de Terra, la unitat va passar a anomenar-se Divisió Mecanitzada Brunete n. 1 i dos anys després va traslladar la seva caserna general des de Madrid a Burgos, a l'aquarterament Diego Porcelos. Amb unitats aquarterades a Burgos, Valladolid i La Rioja, a més de tres brigades aquarterades a Madrid, Badajoz i Còrdova. Després ha estat present en les missions exteriors espanyoles a Afganistan (2003-2004) i Kosovo.