À partir du XVI^e siècle, des explorateurs et commerçants européens, notamment les Portugais et les Espagnols, ont commencé à naviguer autour de Taiwan. Les Portugais ont l'nommé l'Ilha Formosa (Belle Île, Formose). En 1624, les Néerlandais ont établi une base commerciale et un fort à Anping, près de l'actuelle Tainan, marquant le début de la colonisation néerlandaise de Taiwan. Ils ont introduit des réformes agricoles et commerciales, et encouragé l'immigration chinoise de la côte du Fujian. En 1626, les Espagnols ont établi une colonie dans le nord de Taiwan, à Keelung et Tamsui. Cependant, ils ont été expulsés par les Néerlandais en 1642.

En 1662, Zheng Chenggong (Koxinga), un loyaliste des Ming fuyant les Qing, a chassé les Néerlandais de Taiwan et établi une base de résistance contre les Qing sur l'île. Son règne et celui de ses successeurs ont duré jusqu'en 1683, lorsque les Qing ont conquis Taiwan. Initialement, l'île était administrée comme une partie de la province du Fujian. Sous les Qing, Taiwan a connu une immigration massive de Chinois Han, principalement des provinces de Fujian et Guangdong. L'île a également vu le développement de l'agriculture, en particulier la culture du riz et de la canne à sucre.

En 1884, le gouvernement français donna l'ordre à l'amiral Courbet d'occuper Keloung (Chilung). Il y entra le 1^er octobre après avoir mis les Chinois en pleine déroute, mais pendant ce temps l'amiral Lespès éprouvait un échec à Tanshui (2 au 8 octobre), où l'énergique défense des Chinois l'obligea de battre en retraite. Le 2 novembre, les Chinois tentaient une attaque vigoureuse sur Keloung; elle fut repoussée après un combat acharné. Il y eut d'autres engagements, mais faute d'effectifs l'amiral fut condamné pendant deux mois à l'inaction. Il quitta Taiwan le 5 janvier 1885 pour remonter vers le Nord avec l'escadre et occuper les Pescadores ou il mourut le 11 juin. Le blocus fut levé et l'île évacuée peu après.

En 1895, après la défaite de la Chine dans la première guerre sino-japonaise, Taiwan a été cédée au Japon par le traité de Shimonoseki. Pendant la domination japonaise, Taiwan a été modernisée avec des infrastructures telles que des chemins de fer, des routes et des systèmes d'irrigation. Les Japonais ont également introduit des réformes éducatives et sanitaires, bien que souvent au détriment de la culture locale et des droits des Taiwanais. En 1945, après la défaite du Japon, Taiwan a été restituée à la République de Chine (RC). Le gouvernement nationaliste de la RC a pris le contrôle de Taiwan, mais leur administration a été marquée par des tensions avec la population locale, conduisant à des événements tels que l'incident du 28 février 1947, une révolte sévèrement réprimée par les autorités nationalistes.

En 1949, après la défaite des nationalistes (Kuomintang, KMT) par les communistes en Chine continentale, le gouvernement de la République de Chine (RC) dirigé par Chiang Kai-Chek et ses partisans  - au total 2 millions de personnes - se réfugient à Taiwan à Taiwan, où le KMT instaure un régime autoritaire soutenu par les Etats-Unis (fourniture d'armes, notamment).  En mai 1949, la loi martiale est proclamée, marquant le début de la Terreur blanche, une période de répression politique intense contre les opposants au régime. Le gouvernement du KMT met en place une politique stricte anti-communiste, et Taiwan reste isolée diplomatiquement en tant que seul représentant de la Chine légitime, malgré la montée en puissance de la République populaire de Chine (RPC) sur la scène internationale.

Malgré le régime autoritaire, Taiwan connaît un développement économique rapide, grâce à des réformes agraires, une industrialisation soutenue et des investissements étrangers, notamment américains. Le miracle économique taïwanais transforme l'île en une économie dynamique et exportatrice. À la mort de Chiang Kai-Chek en 1975, son fils Chiang Ching-kuo lui succède et continue de diriger Taiwan avec une poigne de fer. Il poursuit les politiques de développement économique, promouvant la technologie, l'industrie et les infrastructures. Vers la fin de son règne, Chiang Ching-kuo amorce une libéralisation politique progressive. En 1987, il lève la loi martiale après 38 ans, marquant le début de la démocratisation de Taiwan.

Après la mort de Chiang Ching-kuo en 1988, Lee Teng-hui, son vice-président, devient président. Il est le premier président natif de Taiwan. Lee Teng-hui mène des réformes démocratiques majeures, comme la fin des restrictions sur la liberté d'expression et de la presse, et la mise en place d'élections libres et démocratiques. En 1996, Taiwan organise ses premières élections présidentielles directes, un jalon historique pour la démocratie taïwanaise. Lee Teng-hui est élu président. Les années 1990 sont marquées par des tensions avec la Chine, notamment à cause des ambitions d'indépendance croissante de Taiwan et des menaces militaires de la RPC. Cependant, des canaux de communication informels et des échanges économiques commencent à se développer. Taiwan continue de prospérer économiquement, se spécialisant dans les technologies de l'information, les semi-conducteurs et d'autres industries de haute technologie.

À la fin du siècle, Taiwan est fermement établie comme une démocratie dynamique, avec des institutions politiques stables et une société civile active. En 2000, Chen Shui-bian du Parti démocratique progressiste (DPP) est élu président, marquant la première fois qu'un candidat non-KMT accède à la présidence, symbole de la maturité démocratique de Taiwan. Les relations entre Taiwan et la Chine continentale deviennent plus tendues sous la présidence de Chen, en raison de son soutien à l'indépendance de Taiwan. La Chine considère Taiwan comme une province rebelle et menace de recourir à la force si l'île déclare formellement son indépendance. Chen Shui-bian met en oeuvre des réformes visant à renforcer l'identité taïwanaise, notamment dans l'éducation et la culture. Cependant, son administration est entachée par des scandales de corruption, qui affaiblissent son mandat.

En 2008, Ma Ying-jeou du KMT est élu président. Son mandat est marqué par une politique de rapprochement avec la Chine, favorisant les échanges économiques et les investissements bilatéraux. Ma Ying-jeou signe ainsi plusieurs accords économiques importants avec la Chine, dont l'Accord-cadre de coopération économique (ECFA) en 2010, visant à réduire les barrières commerciales et à encourager les investissements croisés. Les relations entre Taiwan et la Chine s'améliorent considérablement pendant cette période, avec des vols directs rétablis et une augmentation du tourisme et des échanges commerciaux. Malgré les avancées économiques, le rapprochement avec la Chine suscite des inquiétudes parmi une partie de la population taïwanaise. En 2014, le Mouvement des Tournesols voit des étudiants et des militants occuper le parlement pour protester contre un accord commercial avec la Chine, craignant une influence excessive de Pékin sur Taiwan.

En 2016, Tsai Ing-wen du Parti démocrate progressiste (PDP) est élue présidente, devenant la première femme à occuper ce poste à Taiwan. Son élection reflète un désir de nombreux Taïwanais de maintenir une distance prudente vis-à-vis de la Chine. Tsai promeut une politique de diversification économique et diplomatique et cherche à réduire la dépendance de Taiwan vis-à-vis de la Chine en renforçant les liens avec les pays d'Asie du Sud-Est, d'Asie du Sud, d'Australie et de Nouvelle-Zélande. Les relations avec la Chine se détériorent à nouveau, Pékin intensifiant la pression militaire, diplomatique et économique sur Taiwan pour accepter le consensus de 1992, ce que Tsai refuse. Elle mène des réformes sociales progressistes, notamment la légalisation du mariage homosexuel en 2019, faisant de Taiwan le premier pays en Asie à reconnaître légalement les mariages entre personnes de même sexe.

Tsai Ing-wen est réélue en 2020 avec une large majorité, renforçant le mandat du DPP. Sa réélection est largement perçue comme un rejet des tentatives d'ingérence de la Chine dans les affaires de Taiwan. Cette même année, Taiwan est largement salué pour sa gestion efficace de la pandémie de covid-19, grâce à des mesures précoces de dépistage, de traçage des contacts et de quarantaine. Taiwan cherche à renforcer ses relations internationales malgré la pression de la Chine, en intensifiant les liens avec les États-Unis et d'autres pays démocratiques. Les États-Unis, sous les administrations de Trump et Biden, montrent un soutien accru à Taiwan, augmentant les ventes d'armes et les échanges diplomatiques informels. Les tensions militaires avec la Chine restent élevées, avec des incursions régulières d'avions militaires chinois dans la zone d'identification de défense aérienne de Taiwan.

Le 20 mai 2024, Lai Ching-te, lui aussi du PDP, a succédé à Tsai Ing-wen.