Schon 1494, beschlossen Portugal und Spanien die Aufteilung Südamerikas im Vertrag von Tordesilhas. Dort wurde unter Vermittlung des damaligen Papstes Alexander VI. eine Trennung der Interessensphären festgeschrieben, so dass die gesamte Westküste spanische, und die (zu diesem Zeitpunkt noch allgemein unbekannten) Küstenabschnitte des heutigen Brasiliens portugiesische Kolonie würden. Am 22. April 1500 landete der portugiesische Seefahrer Pedro Alvares Cabral dann beim heutigen Porto Seguro (im Süden des Bundesstaates Bahia) an der brasilianischen Küste an und nimmt das Land für die portugiesische Krone in Besitz.
1549 wurde das heutige Salvador da Bahia (São Salvador da Bahía de Todos os Santos) zur Hauptstadt ernannt. Schon zu dieser Zeit wurden Indios aus dem Landesinnern an die Küste gebracht, die die Arbeit auf den Zuckerrohrplantagen im Nordosten verrichten mussten. Wegen harter Arbeit, Verfolgung und Anfälligkeit der Indios für europäische Krankheiten starben viele von ihnen. Die Kolonialherren versuchten daraufhin, die verloren gegangene Arbeitskraft mit Sklaven aus Afrika zu ersetzen. Bis 1580 brachten die Portugiesen das ganze Land auch faktisch unter ihre Kontrolle.
1629 hatten sich die Niederländer in der Nähe des heutigen Recife niedergelassen und 1637 unter Führung von Johann Moritz von Nassau-Siegen diese Anbaugebiete, die daraufhin nochmals kurz aufblühten, erobert. Bis 1654 stand der Nordosten, v.a. das Gebiet um Pernambuco, unter niederländischer Kontrolle. In der Schlacht von Guararapes wurden die niederländischen Truppen im selben Jahr entscheidend geschlagen und wieder vertrieben.
Reiche Barockstädte entwickelten sich im 17. Jahrhundert, als Bandeirantes-Expeditionen das Hinterland erkundeten und neben anderen Bodenschätzen auch Gold und Diamanten entdeckten. Im selben Jahrhundert bauten entflohene Sklaven einfache Siedlungen, sogenannte Quilombos, auf. Als in den Quilombos Aufstände gegen die Unterdrückung der Schwarzen ausbrachen, zerstörte man bis 1699 alle Siedlungen wieder. 1763 wurde Rio de Janeiro zur Hauptstadt ernannt, weil sich das wirtschaftliche Zentrum des Landes auf den Süden verlagerte. 25 Jahre später führte der Offizier und Zahnarzt Tiradentes einen Aufstand an, der aber scheiterte. 1792 wurde der heutige Nationalheld Brasiliens hingerichtet. Gleichzeitig begann ein Konflikt mit Spanien, weil die Bandeirantes-Expeditionen die Westgrenze Brasiliens entgegen der Vereinbarungen verschoben.