我们在前面已经提到，在元朝时就曾设置澎湖巡检司，负责台湾与澎湖列岛一带的海防与治安。但是到了明朝初年，由于海上倭寇的猖獗，明政府撤销了澎湖巡检司这一机构，并将澎湖列岛的居民撤往大陆。明朝政府的这一做法，不但没有起到遏制倭寇的目的，反而让澎湖列岛逐渐成为了倭寇的据点。

在明朝时，台湾岛与大陆的联系已经十分密切，当时有不少大陆人渡海来到台湾岛居住。明朝虽然没有在岛上设立行政机构，但明军在追剿“海寇”时曾多次进入台湾，并把台湾及其附近海面列为军事防御区域。天启二年（1622年），荷兰人第二次被明朝军队从澎湖驱逐之后，便转向台湾，侵占了台南一带。天启六年（1626年），西班牙人也步荷兰人的后尘，占据了台北一带。明朝末年，荷兰人趁在台湾中部的北港一带建有政权的郑芝龙（郑成功之父）将活动从台湾转向大陆之机，独占了台湾岛。

清顺治十八年（1661年），郑成功因为在大陆抗清不利，决定改以台湾为基地，因此他从厦门出兵，前去攻打台湾。第二年初，荷兰侵略者投降，退出了台湾岛。随后，郑成功和他的儿子郑经在台湾和澎湖设立了三个安抚司和下属的府、州，建立了奉南明永历为正朔的郑氏政权。

在清初的朝廷官员中，对台湾郑氏政权一直存在着安抚与剿平的两种主张，并且以前一种主张占主导地位。到了康熙初年，随着平定“三藩”（指平西王吴三桂，平南王尚可喜及其子之信，靖南王耿仲明及其子继茂、孙精忠）战争的节节胜利，康熙对台湾郑氏政权的宽大态度发生了很大的变化。

康熙二十年（1681年），郑经在台湾病故，郑氏集团内部为了争夺权位，引发了一场内讧。不久之后，清军也正好将“三藩”全部平定。这两件事情都促使康熙决定派兵夺取台湾。康熙二十二年（1683年），清朝军队在施琅的率领下攻占台湾，郑成功之孙郑克塽投降。

郑氏政权投降之后，对如何处置台湾的问题，又出现了两种不同的意见。一种意见认为，台湾孤悬海外，对于清政府来说不免显得鞭长莫及，如果派兵前去镇守，还会造成钱粮方面的不少浪费，不如索性放弃台湾岛，把岛上的居民迁回大陆。甚至有人荒唐地提出，把台湾转让给荷兰。另一种意见则是以施琅等人为代表，他们坚决反对弃守台湾，认为台湾虽然是一座孤岛，但是它的战略地位十分重要，关系到福建、广东、江苏及浙江四省的安危。如果放弃台湾，必将酿成大害。因此，只有守住台湾，才能永固边防。康熙认为施琅等人的意见很有道理，于是采纳了他们的建议，决定设置驻守，把台湾重新纳入中央政府的统管之下。康熙二十三年（1684年），清朝在台湾岛设府，治所设在今台南市，隶属于福建省。从此，长期由当地人民自治的台湾岛，出现了大陆政权设置的正式行政区划。

19世纪中叶，日本向外侵略的扩张野心日益显露，开始将手臂伸向台湾。然而对于日本来说，要实现侵占台湾，第一步则需要先将台湾岛以北的琉球吞并。于是在同治十一年（1872年），日本便迫使早与中国有宗属关系的琉球国王接受“藩王”的封号。在接下来的一年里，日本利用同治十年（1871年）琉球船民几十人因船失事漂流到台湾琅硚地方遇难一事，派官员到北京，向清政府总理衙门提出交涉。同治十三年（1874年），日本在长崎设立了侵台的军事基地，决定向台湾进兵，第二年，日本出动陆、海军三千多人，悍然发动了对台湾的进攻，从琅硚登上了台湾岛。当地高山族人民面对日本侵略军，进行了英勇的抗击，先后打死打伤日军五六百人，迫使日军退踞龟山。

清政府在得知日军侵台的消息后，一面向日本政府提出严正抗议，一面派遣福建船政大臣沈葆桢为钦差大臣，带领轮船、兵弁，以巡阅为名前往台湾察看，并命福建布政使潘霨帮同办理。日军在高山族人民的抗击下，伤亡已经不小，现在看到清军的增援部队又来到台湾，知道要想以武力霸占台湾已很难实现。于是，日本改变了策略，转而进行外交讹诈。在英、美驻华公使的帮助下，日本终于迫使清政府订立了中日《台事专约》（又称《北京专约》）三款，规定中国向日本赔款五十万两，作为日本从台湾撤军的条件；承认台湾高山族人民“曾将日本国属民等妄为加害”，日军侵台是“保民义举”。后来日本以此为依据，硬说中国已承认琉球为日本的属国，在光绪五年（1879年）正式吞并琉球，废除其国王，将琉球改为冲绳县。

光绪十一年（1885年），为加强对台湾的控制，清政府又分福建台湾府建立台湾省，随后分建台湾、台北、台南三府，台东一直隶州，三厅，十一县。台湾巡抚驻台北府。光绪二十一年（1895年），清政府在甲午战争失败后，被迫与日本签订了不平等的《马关条约》，台湾省被割让给了日本，沦为了日本的殖民地。直到1945年第二次世界大战结束后，台湾才被归还给中国。