Tokom XIII i XIV veka srpska srednjovekovna država doživljava procvat pod naslednicima Stefana Nemanje. Njegov sin Stefan Prvovenčani dobio je kraljevsku krunu (oko 1217) i postao prvi srpski kralj, čime je Srbija postala kraljevina. Tokom XIII veka država jača ekonomski (rudarstvo, trgovina) i kulturno (gradnja manastira, freske raške škole). Kralj Milutin (vladao 1282—1321) proširio je državu i bio veliki ktitor — iz njegovog doba potiče procvat srpsko-vizantijskog stila (Gračanica).
Vrhunac srednjovekovne srpske države dostignut je pod Stefanom Dušanom (vladao 1331—1355). Dušan je znatno proširio državu na jug (Makedonija, Albanija, Epir, Tesalija), a 1346. godine krunisao se za cara Srba i Grka, čime je Srbija postala carstvo; iste godine srpska crkva podignuta je na rang patrijaršije (Pećka patrijaršija). Dušan je 1349. (dopunjen 1354) doneo Dušanov zakonik, jedan od najznačajnijih pravnih spomenika srednjovekovne Srbije.
Posle Dušanove smrti (1355) carstvo je počelo da slabi i raspada se na oblasti kojima su vladali samostalni gospodari (oblasni gospodari). Njegov sin, car Uroš (poslednji Nemanjić), nije uspeo da očuva jedinstvo države. Slabljenje centralne vlasti i unutrašnji sukobi podudarili su se sa jačanjem osmanske opasnosti sa istoka, što je vodilo ka sudbonosnim sukobima krajem XIV veka.