Margarito w ciągu dwóch następnych lat trzykrotnie obronił swój tytuł: w październiku 2002 r. pokonał na punkty Danny’ego Pereza, w lutym następnego roku już w drugiej rundzie znokautował byłego mistrza WBA Andrew Lewisa, a niemal rok później, w styczniu 2004 r., także w drugiej rundzie pokonał Herculesa Kyvelosa.
11 września 2004 r. zmierzył się w walce rewanżowej z Danielem Santosem, który w międzyczasie został mistrzem świata WBO w kategorii junior średniej. Pojedynek obu pięściarzy po raz drugi zakończył się w wyniku przypadkowego zderzenia głowami w dziesiątej rundzie, tym razem jednak, ponieważ walka trwała dłużej niż cztery rundy, doszło do liczenia punktów, jakie bokserzy otrzymali od sędziów do czasu zakończenia walki. Ostatecznie niejednogłośną decyzją wygrał Santos i zachował swój pas mistrzowski.
W 2005 r. dwukrotnie obronił swój tytuł mistrza świata WBO w kategorii półśredniej. 18 lutego pokonał przez techniczny nokaut w dziesiątej rundzie Sebastiana Lujana (kontuzja ucha), natomiast już dwa miesiące później znokautował w piątej rundzie Kermita Cintrona (wcześniej w czwartej rundzie Cintron dwukrotnie leżał na deskach).
18 lutego 2006 r.