两年后，重振旗鼓的哥伦布才又一次出海到新世界探险。其时，由于国王和皇后有别的事缠身，所以以前对探险表示出的热心在这次已荡然无存了。探险队带着一批包括一些妇女和一批以劳役折罪的囚徒的移民乘着只有6艘船组成的船队出洋了。虽然这次航行的主要目的只是给伊斯帕尼奥拉岛输送供应品和人员，哥伦布还是打算去发现新土地，上次已发现的诸海岛更是他的目标。

　　哥伦布的船队于1498年5月3日开出，到达加那利群岛后，只有3只船仍向伊斯帕尼奥拉开进，另外的船在哥伦布的带领下改向西南方向朝佛得角开进，这是比历次航行都更为偏南的方向。

　　7月31日，哥伦布发现了陆地，3个底部相连的山峰奇迹般地出现了。哥伦布把这个海岛叫做特立尼达，这是感恩于神圣的三位体。第二天，在海天相接的南边，另一个海岛模糊的影子又显现了出来。其实哥伦布看到的陆地就是南美洲，那个只看到模糊侧影的海岛就是桑克塔岛。

　　在特立尼达和南美洲之间的帕里亚湾，也就是现在的委内瑞拉，哥伦布进行了两周的考察。在考察中，哥伦布发现居住在委内瑞拉的印第安人佩带着一串串珍珠和很大的金铜合金的饰物，而且个个都是棉纺织的能工巧匠。于是十分有利可图的珍珠养殖业在之后不到1年的时间里就被开发起来了。

　　由于担心船上所带的酒和食物会在高温下变质，哥伦布决定于8月15日回航到伊斯帕尼奥拉去。根据帕里亚湾里的水是淡水这一迹象哥伦布推知桑克塔岛远比一个海岛大得多。派上岸去的一支考察队还发现了4条大河，这实际是现在的奥里诺科河注入大洋的一些支流。想入非非的哥伦布竟把这里当成了伊甸园，而发现的河也成了天堂的4条河。在那个对代这也不足为怪，当时的许多学者都认为在亚洲东南的某个地方坐落着地上的天堂。

　　1498年8月19日，哥伦布的船队回到了在伊斯帕尼奥拉岛上由他的另一个兄弟建立的首府圣多明各。到达时，这里的情况也是一团糟。哥伦布不得不应对那些不服从他的西班牙定居者和当地土著人。他还把一些不愿听从他的船员绞死，一些返回西班牙的定居者和船员在西班牙法院控告他和他的兄弟们治理总督区不当。另有一些西班牙人认为，伊斯帕尼奥拉岛作为西班牙的一部分，不应由一个意大利人治理。很多人控诉说他像一个暴君一样治理他的领地。那时的哥伦布无论在身体上还是精神上都已经极度疲乏，还患有关节炎等疾病。1499年10月，他派出两艘船回到西班牙，向宫廷请求指定一位皇家专员协助他治理伊斯帕尼奥拉岛。

　　宫廷指定了弗朗西斯科.德.博瓦迪亚。然而他的权力范围却远超出哥伦布的请求，博瓦迪亚在他的任期内被授予全权。他一来到圣多明各，就听取了当地人对哥伦布兄弟的抱怨。有了这些证据，哥伦布就在不允许辩护的情况下被戴上手铐和脚镣，投入监狱，等候返回西班牙，当时他53岁。

　　1500年10月1日，哥伦布和他的兄弟们被押回西班牙加的斯。他们在监狱里度过了六个星期之后，繁忙的国王费尔南多才将他们放出来。不久以后，国王和王后在格拉纳达的阿尔汉布拉宫召见了他们，恢复了他们的自由、名誉和财富。并且在哥伦布的劝说下，同意了他的第四次航海计划，不过哥伦布再也当不成西印度群岛领地的总督了。尼古拉斯.奥万多被任命为新总督。