Các thủy thủ người Bồ Đào Nha đã đi qua Đài Loan vào năm 1544 và họ đã lần đầu tiên ghi vào sổ hàng hải của tàu tên gọi Ilha Formosa, nghĩa là "đảo Xinh đẹp". Năm 1582, những người sống sót sau một vụ đắm tàu của Bồ Đào Nha đã phải mất mười tuần trên đảo và phải chiến đấu với bệnh sốt rét và thổ dân trước khi trở về được Macau trên một chiếc bè gỗ.[15]

Các thương nhân người Hà Lan đang tìm kiếm một căn cứ tại châu Á khi họ lần đầu tiên đến đảo vào năm 1623, họ đã sử dụng hòn đảo làm một căn cứ cho hoạt động thương mại của Hà Lan với Nhật Bản và các khu vực ven biển của Trung Quốc. Người Tây Ban Nha đã thiết lập một khu định cư tại Santissima Trinidad, xây dựng pháo đài San Salvador ở bờ biển phía bắc Đài Loan gần Cơ Long vào năm 1626 và chiếm giữ nó cho đến năm 1642 (khi bị một lực lượng liên quân gồm người Hà Lan và thổ dân trục xuất).[16][17] Người Hà Lan cũng xây dựng một pháo đài tại Đạm Thủy (1628) song đã từ bỏ nó từ năm 1638. Người Hà Lan sau đó xây dựng pháo đài Anthonio trên địa điểm này vào năm 1642, công trình nay vẫn tồn tại và là một phần của khu phức hợp bảo tàng pháo đài San Domingo.

Công ty Đông Ấn Hà Lan (VOC) đã quản lý hòn đảo cũng như dân cư trên đảo (chủ yếu là thổ dân) cho đến năm 1662, họ thiết lập nên một hệ thống thuế, các trường học để dạy chữ latinh hóa của các ngôn ngữ bản địa và truyền bá Phúc Âm.[18][19] Mặc dù vậy, quyền kiểm soát của người Hà Lan chủ yếu bị giới hạn ở vùng đồng bằng phía tây của đảo, các hệ thống mà người Hà Lan đưa vào đã được các thế lực chiếm cứ sau đó kế thừa.[20] Dòng nhập cư đầu tiên từ vùng ven biển Phúc Kiến đã ập đến Đài Loan trong thời kỳ thực dân Hà Lan, trong đó các thương nhân đến từ vùng ven biển Trung Quốc đại lục đã tìm cách mua giấy phép săn bắn của người Hà Lan hoặc ở ẩn trong các ngôi làng của thổ dân để đào thoát khỏi chính quyền nhà Thanh. Hầu hết những người nhập cư là các nam giới trẻ, độc thân, họ chán nản khi ở trên đảo mà người Hán vẫn gọi là "Cổng địa ngục" vì hòn đảo nổi danh với việc đã cướp đi sinh mệnh của các thủy thủ và những người khám phá.[21]

Người Hà Lan ban đầu tìm cách sử dụng pháo đài Zeelandia của họ ở Tayowan làm một căn cứ giao thương với Nhật Bản và Trung Quốc, song ngay sau đó họ đã nhận ra tiềm năng từ các quần thể hươu sao với số lượng khổng lồ đi lang thang dọc theo các vùng đồng bằng phù sa ở phía tây của Đài Loan.[22] Hươu sao là mặt hàng mà người Nhật Bản có nhu cầu cao, người Nhật sẵn sàng trả một mức giá cao để mua da hươu về làm áo giáp cho các samurai. Các phần khác của hươu được bán cho các thương nhân người Hán để làm thực phẩm hay chế biến thành thuốc. Người Hà Lan trả công cho các thổ dân khi họ đem hươu đến và cố gắng quản lý số hươu theo kịp với nhu cầu. Người Hà Lan cũng thuê người Hán đến làm việc ở các trang trại mía và lúa phục vụ cho việc xuất khẩu, một số sản phẩm gạo và đường thậm chí còn vươn xa đến các thị trường như Ba Tư. Song thật không may là các đàn hươu đã bắt đầu biến mất và các thổ dân buộc phải tìm kế sinh nhai mới.

Người Hà Lan cho xây dựng một thành quách hành chính thứ hai trên đảo chính Đài Loan vào năm 1633 và tiến hành các công việc một cách quyết tâm nhằm biến Đài Loan trở thành một thuộc địa đúng nghĩa của Hà Lan.[9]. Cuộc viễn chinh trừng phạt đầu tiên là nhằm chống lại các ngôi làng của người Baccloan và Mattauw, ở phía bắc Saccam gần Tayowan. Chiến dịch Mattauw đã tiến hành dễ dàng hơn dự kiến và các bộ lạc đã phải chịu khuất phục sau khi làng của họ bị đốt cháy hoàn toàn. Chiến dịch cũng nhằm mục đích đe dọa các làng khác từ Tirossen (nay là Gia Nghĩa) đến Lonkjiaow (nay là Hằng Xuân). Người Hà Lan cũng tiến hành cuộc tấn công trừng phạt trên đảo Tiểu Lưu Cầu vào năm 1636 nhằm trả đũa cho hành vi sát hại thủy thủ đoàn của các con tàu bị đắm gồm Beverwijck và Sư tử Vàng, chiến dịch này chấm dứt mười năm sau đó với kết quả là 1.100 thổ dân bị đưa đi khỏi đảo và có 327 người bị giết trong một hang động, họ đã bị người Hà Lan làm cho mắc kẹt trong hang và đã bị chết ngạt do khói được bơm vào bởi người Hà Lan và các bộ lạc thổ dân đồng minh đến từ Saccam, Soulang và Pangsoya.[19] Những người đàn ông bị buộc đến làm nô lệ ở Batavia (Java) còn phụ nữ và trẻ em trở thành người ở hoặc vợ của các quan chức Hà Lan. Các sự kiện trên đảo Tiểu Lưu Cầu đã làm thay đổi tiến trình cai trị của người Hà Lan nhằm cố gắng gẫn gũi hơn với các bộ tộc thổ dân đồng minh, mặc dù họ vẫn có kế hoạch nhằm làm giảm dân số ở những hòn đảo xa xôi.[23]