En la misma ciudad de Zaragoza pinta lienzos para decorar el oratorio del Palacio de los Condes de Sobradiel, siendo su encargo más importante la decoración de la bóveda del Coreto de la Basílica del Pilar de Zaragoza, para el que realiza el fresco Adoración del nombre de Dios, comenzado en 1772. En 1780 Goya fue elegido miembro de la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando. Cuando vuelve a Zaragoza le espera su gran trabajo mural en Aragón: la Regina Martyrum que decora la cúpula de la nave norte de la Basílica del Pilar, recientemente restaurada por lo que ahora luce en todo su esplendor.
En Zaragoza decoró además la iglesia de San Fernando, ubicada en el barrio de Torrero, con tres lienzos de altar: la Aparición de San Isidoro a San Fernando, San Hermenegildo en prisión y Santa Isabel curando a una enferma, sustraídas por las tropas francesas durante la Guerra de la Independencia y hoy desaparecidas.
La ciudad conserva una amplia colección de obras de Goya en diferentes instituciones y centros. A la colección permanente del Museo de Zaragoza pertenecen grandes ejemplos pintados por el artista, destacando sobre todo una amplia lista de retratos como el de Carlos IV y María Luisa de Parma, recientemente ampliada con la compra de los retratos de Don Luis María de Borbón y Vallabriga y el de Juan Martín de Goicochea.
El Museo Goya- Colección Ibercaja alberga la colección de la entidad financiera. Destacan entre otras obras, un Autorretrato, el Retrato de don Félix de Azara y Perera y una de las últimas adquisiciones La Gloria o Adoración del Nombre de Dios. Además en el museo puede verse de forma íntegra la obra gráfica del artista.
En el Museo Diocesano de Zaragoza se custodia un retrato del Arzobispo Joaquín Company que Goya realiza en 1800.
Zaragoza recuerda a Goya con varios monumentos conmemorativos de su obra y figura dispersos por la ciudad, como son el Rincón de Goya o el monumento situado en la Plaza del Pilar. Otros monumentos que se pueden visitar son: el busto obra de Honorio García Condoy situado en la Plaza del Carmen; la escultura de Manuel Arcón de la Plaza de Toros.