Portugal gikk i 1520 i land ved Oecussi og startet koloniseringen av det som ble døpt Portugisisk Timor. Den vestlige delen, i likhet med de fleste andre øyer i området, var kolonisert av Nederland. Dili ble hovedstad i 1596. Eksport av sandaltre (nesten utryddet) ble etterhvert erstattet av kaffe (1815), sukkerrør og bomull. I 1941 var øya en kort periode under nederlandsk og australsk styre, før japanske styrker inntok øya under slaget om Timor (februar 1942). Portugal tok igjen over (september 1945), etter at over 50 000 timoresere hadde omkommet i kampene mot Japan.