Po śmierci Batorego w 1586 roku jako kanclerz wielki koronny obecny był na sejmie koronacyjnym Zygmunta III Wazy w Krakowie w 1587/1588 rokuSkład i struktura senatu oraz izby poselskiej na sejmie koronacyjnym Zygmunta III (1587-1588), w: Czasopismo Prawno-Historyczne, t. LXVIII, z. 2, 2017, s. 71.. Pomógł Zygmuntowi III Wazie w zdobyciu polskiego tronu, pokonując siły wspierające kandydata Habsburgów, arcyksięcia austriackiego Maksymiliana III Habsburga w bitwie pod Byczyną w 1588, kiedy to magnaci wspierający Maksymiliana próbowali siłą zdobyć stolicę Polski, Kraków. Arcyksiążę został uwięziony na zamku w Krasnymstawie, następnie w Zamościu, po czym na mocy paktów będzińsko-bytomskich jako jeden z warunków zwrócenia wolności, zrzekł się pretensji do polskiego tronu. Zamoyski był sygnatariuszem traktatu bytomsko-będzińskiegoCodex diplomaticus Regni Poloniae et Magni Ducatus Lituaniae, wydał Maciej Dogiel, t. I, Wilno 1758, s. 232..