W międzyczasie, w roku 1071 Sancho zaatakował swego brata Garcię, króla Galicji. Sancho uznał, że zajęcie przez Garcię hrabstwa Portugalii i reaktywowanie przezeń biskupstwa w Bradze, poważnie zagraża supremacji Kastylii. Po kastylijskim najeździe Garcia schronił się u muzułmańskiego władcy Sewilli, zaś Sancho II przybrał tytuł króla Galicji.
Kolejnym celem ataku Sancha stała się jego siostra Urraka, która w porozumieniu z Alfonsem VI, zbuntowała się przeciwko najstarszemu bratu. Sancho II obległ Zamorę, gdzie rezydowała Urraka, jednakże podczas oblężenia, 5 lub 7 października 1072 jeden z żołnierzy kastylijskich zamordował króla Sancha II. O przygotowanie zamachu powszechnie oskarżano Urrakę, a także Alfonsa VI, który po śmierci Sancha II przejął władzę w Kastylii i Leonie. Król Sancho II został pochowany w klasztorze San Salvador de Oña.
Nie zachowały się pewne wiadomości o małżeństwie Sancha II. Zapewne był związany z Konstancją (?), której matka pochodziła z rodu hrabiów Foix, zaś niejaka Alberta mogła być żoną króla, jej pochodzenie nie jest jednak znane.