I det 16. og 17. århundret var byen okkupert av Det osmanske riket. Mot slutten av den osmanske perioden hadde byen 3 000 innbyggere. Fra slutten av det 17. århundret var Vukovar del av det habsburgske riket og en del av kongedømmet Slavonia. Slavonia var formelt en del av både det kroatiske kongedømmet og det ungarske kongedømmet. Vukovar var i denne perioden hovedstad i Srem. Fra 1868 ble det slavonske og det kroatiske kongedømmet slått sammen til Kroatia-Slavonia og Vukovar ble hovedstad i dette riket.