Era Napoleon (1800-1811)
Setelah VOC (Vereenigde Oostindische Compagnie) jatuh bangkrut dan dibubarkan pada akhir abad ke-18, tepatnya adalah pada tahun 1 Januari 1800 dan setelah Belanda kalah Perang Eropa dan dikuasai Perancis, maka Hindia Belanda jatuh ke tangan Perancis, walaupun secara pemerintahan masih di bawah negara kesatuan Republik Belanda (hingga 1806), kemudian dilanjutkan Kerajaan Hollandia (hingga 1810). Sejak saat itu dimulailah perang perebutan kekuasaan antara Perancis (Belanda) dan Britania Raya, yang ditandai dengan peralihan kekuasaan beberapa wilayah Hindia Belanda dan perjanjian, antara lain Persetujuan Amiens hingga Kapitulasi Tuntang.
Dalam masa ini Hindia Belanda berturut-turut diperintah oleh Gubernur Jenderal Overstraten, Wiese, Daendels, dan yang terakhir adalah Janssens. Pada masa Daendels dibangunlah Jalan Raya Pos (jalur Pantura sekarang), kemudian meluaskan daerah jajahan hingga ke Lampung, namun kehilangan Ambon, Ternate dan Tidore yang direbut Britania. Tahun 1810 ketika Perancis menganeksasi Belanda, maka bendera Perancis dikibarkan di Batavia, dan Daendels kembali ke Eropa untuk berperang di bawah Napoleon. Janssens, penggantinya, tidak memerintah lama, karena Britania di bawah Lord Minto datang dan merebut Jawa dari Belanda-Perancis.
Interregnum Britania (1811-1816)
Setelah Britania menguasai Jawa, pemerintahan beralih sementara dari Belanda ke Britania, hingga akhir perang Napoleon pada 1816 ketika Britania harus mengembalikan Hindia Belanda kepada Kerajaan Belanda. Lord Minto menjadi Gubernur Jenderal pertama yang bermarkas di India, sedangkan Raffles diangkat menjadi Letnan Gubernur yang memimpin Jawa. Raffles kemudian membenahi pemerintahan di Jawa sesuai sistem pemerintahan Britania.
Salah satu penemuan penting pada pemerintahan Raffles adalah penemuan kembali Candi Borobudur, salah satu candi Buddha terbesar di dunia, dan Gunung Tambora di Sumbawa meletus, dengan korban langsung dan tidak langsung mencapai puluhan ribu jiwa.
Pemerintahan Kerajaan Belanda (sejak 1816)
Setelah Kongres Wina mengakhiri Perang Napoleon dan mengembalikan Jawa ke Belanda, sejak 16 Agustus 1816 pemerintah Kerajaan Belanda berkuasa dan berdaulat penuh atas wilayah Hindia Belanda yang tertulis dalam Undang-Undang Kerajaan Belanda tahun 1814 dan diamendemen tahun 1848, 1872, dan 1922 menurut perkembangan wilayah Hindia Belanda, hingga 1942 ketika Jepang datang menyerbu dalam Perang Dunia II.
Dalam masa ini, terjadi pemberontakan besar di Jawa dan Sumatera, yang terkenal dengan Perang Diponegoro atau Perang Jawa, pada tahun 1825-1830, dan Perang Padri (1821-1837), dan perang-perang lainnya. Setelah tahun 1830 sistem tanam paksa yang dikenal sebagai cultuurstelsel dalam bahasa Belanda mulai diterapkan. Dalam sistem ini, para penduduk dipaksa menanam hasil-hasil perkebunan yang menjadi permintaan pasar dunia pada saat itu, seperti teh, kopi dll. Hasil tanaman itu kemudian diekspor ke mancanegara. Sistem ini membawa kekayaan yang besar kepada para pelaksananya - baik yang Belanda maupun yang Indonesia. Sistem tanam paksa ini adalah monopoli pemerintah dan dihapuskan pada masa yang lebih bebas setelah 1870.
Pada 1901 pihak Belanda mengadopsi apa yang mereka sebut Politik Etis (bahasa Belanda: Ethische Politiek), yang termasuk investasi yang lebih besar dalam pendidikan bagi orang-orang pribumi, dan sedikit perubahan politik. Di bawah gubernur-jenderal J.B. van Heutsz pemerintah Hindia Belanda memperpanjang kekuasaan kolonial secara langsung di sepanjang Hindia Belanda, dan dengan itu mendirikan fondasi bagi negara Indonesia saat ini.