Termin malarstwo flamandzkie odnosi się do dzieł powstałych od XV do XVII wieku w regionie, który w przybliżeniu pokrywa się z dzisiejszą Belgią. W XV wieku zaczęły powstawać tam obrazy, które zachwyciły miłośników sztuki w całej Europie ze względu na realizm szczegółów i połysk powierzchni, osiągnięty dzięki nowemu zastosowaniu farb olejnych. Biorąc pod uwagę, że od końca XV wieku Hiszpania i dawne Niderlandy znajdowały się pod wspólnym panowaniem dynastii Habsburgów, hiszpańscy monarchowie byli w korzystnej sytuacji, aby kolekcjonować malarstwo z tego regionu. W rezultacie Museo del Prado posiada jedną z najlepszych i największych kolekcji malarstwa flamandzkiego w istnieniu, liczącą prawie 1000 dzieł.
Niezwykle istotnym elementem kolekcji malarstwa XV-wiecznego jest Zejście z krzyża Rogiera van der Weydena (ok. 1399-1464), jedno z wielkich dzieł kanonicznych w historii sztuki europejskiej. W Prado dobrze reprezentowani są również Robert Campin (ok.1375-1444), Hans Memling (działający w latach 1465-1494) oraz, na początku XVI wieku, Gerard David (ok.1460-1523) i Jan Gossaert (ok.1478-1532).
Hieronmyous Bosch, znany w Hiszpanii jako El Bosco, jest jednym z malarzy, którzy najbardziej fascynują współczesnych gości muzeów ze względu na niezwykły fantastyczny świat, który można zobaczyć w jego obrazach i satyryczny ton, który stosował do krytyki ludzkich zachowań. Kilka dekad po śmierci artysty Filip II stał się głównym kolekcjonerem jego dzieł, co wyjaśnia, dlaczego Museo del Prado posiada najlepszą i największą kolekcję na świecie.
W XVI i XVII wieku Antwerpia stała się jednym z głównych ośrodków artystycznych Europy. Wyłaniające się z konkurencyjnego rynku sztuki były pierwsze znane pejzaże, namalowane przez Joachima Patinir (ca.1480-1524), a Prado ma cztery z jego najważniejszych dzieł. W XVI wieku działał również wielki Pieter Brueghel Starszy (1552/30-1569), twórca wykwintnego i makabrycznego Triumfu śmierci, a także Wina z dnia św. Marcina, jednego z najważniejszych nabytków Muzeum w ostatnich dziesięcioleciach.
Wielką postacią XVII-wiecznego malarstwa flamandzkiego był Rubens (1577-1640), który stał się najbardziej znanym artystą w Europie, a także ulubionym malarzem swego wielkiego hiszpańskiego mecenasa, Filipa IV. Rubens stworzył zmysłowe i majestatyczne dzieło zainspirowane sztuką antyczną. Museo del Prado posiada największą istniejącą kolekcję jego dzieł, liczącą około dziewięćdziesięciu obrazów (w zależności od przyjęcia lub odrzucenia jednej lub dwóch atrybucji). Niezwykle ważne są również znajdujące się w Muzeum dzieła innych XVII-wiecznych artystów flamandzkich, takich jak Jan Brueghel Starszy (1568-1625), Jordaens (1593-1678) i Van Dyck (1599-1641).
Zbiór niemieckiego malarstwa renesansowego w Prado jest niewielki, ale wysokiej jakości. Obejmuje ona cztery ważne obrazy Dürera (1471-1528), w tym autoportret, oraz dwie ważne sceny myśliwskie Lucasa Cranacha Starszego (1472-1553).
Zbiory Muzeum XVII-wiecznego malarstwa holenderskiego są również niewielkie, z powodu wojny pomiędzy monarchią hiszpańską a północnymi prowincjami Niderlandów w czasie, gdy kolekcje królewskie były głównie gromadzone. Niemniej jednak, Prado ma ważny obraz Rembrandta, Judyta na bankiecie Holofernesa, i godną uwagi grupę pejzaży Jana Botha (1618/22-1652) i Hermana van Swanevelta (1603/4-1655), dwóch holenderskich artystów, którzy pracowali w Rzymie.
.