Straks Juan de la Cosa var tilbake i Spania ble han igjen spurt om han ville bli med som pilot og kjentmann på en ny ekspedisjon vestover. Denne gangen var det rikmannen Rodrigo de Bastidas som tilbød ham oppdraget. Selv om de la Cosa nettopp var vendt hjem, aksepterte han tilbudet, og krysset nok en gang Atlanterhavet vestover. Blant mannskapet var også Vasco Núñez de Balboa. Bastidas hadde på samme måte som Ojeda fått lisens på å utforske nytt land og skaffe seg rikdommer. De la Cosa førte Bastidas ekspedisjon rundt Guajira-halvøya, der de fulgte kysten videre vestover forbi det punktet Ojedas ekspedisjon hadde avsluttet et halvt år tidligere. De utforsket hele kysten av dagens Colombia like til Urabá-bukta og videre langs Dariénkysten av dagens Panama. De oppdaget munningen av Magdalena-elva, og handlet med indianerne, som bodde i store landsbyer. Av mangel på forsyninger og begrenset med fortjeneste, snudde også denne ekspedisjonen og seilte til Santo Domingo. Her var Columbus blitt arrestert og lagt i lenker av den nylig ankomne nye guvernøren Francisco de Bobadilla og sendt tilbake til Spania. Samme skjebne led også Bastidas, da Bobadilla ikke kjente til Bastidas' avtale med kongeparet av Spania, og mente han hadde tatt seg til rette i Den Nye Verden. Vel tilbake i Spania ble misforståelsen oppklart og Bastidas løslatt. Juan de la Cosa kom imidlertid velberget tilbake til Spania, og var klar for nye oppdrag.