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座落着地上的天堂。
1498年8月31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。虽然哥伦布想在之后的两年中整顿这个殖民城市的秩序，可是，西班国王却把他当做一个无能的总督、尽管另一方面他是一个优秀的将军。因此派来了一个钦定的专员顶替了他的总督职务。这个刚刚到任的专员在没收了他的黄金、房产和文件之后，就把哥伦布戴上锁链押回西班牙问罪了。一回到里斯本，国王菲迪南德和皇后就马上释放了他，并且把他召入宫中，解释说拘禁他并不是出于他。