Liivinmaan sodassa 1500-luvun jälkipuolella venäläiset valloittivat Tarton. Sen jälkeen valta vaihtui tiuhaan tahtiin, kun venäläisten jälkeen tulivat puolalaiset, sitten ruotsalaiset, kunnes taas puolalaiset. Venäläisvalta kesti pisimpään (1558–1582), mutta Venäjän–Puolan rauhansopimuksessa 1583 Tartto jäi Puolalle. Jesuiitat perustivat Tarttoon 1583 Viron ensimmäisen korkeakoulun, kymnaasin. Kaupunkiin saapuneet jesuiitat alkoivat käännyttää katolisuuteen takaisin virolaisia, jotka eivät olleet ehtineet omaksua uudistettua, luterilaista uskoa. Käännytysyritykset eivät vaikuttaneet saksalaisiin, jotka pysyivät luterilaisina.