十二月初六日（1662年1月25日）郑军于鲲鯓半岛发动总攻击，以大炮不停轰炸，当日即发出2500发炮弹，其中1700发左右打向乌特勒支碉堡，几乎将之夷为平地，荷兰守军被迫自行炸毁碉堡残余部分后撤退。此役彻底瓦解了热兰遮城内守军的士气，两天后大员评议会决定议和谈判。

大员长官揆一于同年十二月十三日（1662年2月1日）签字于缔和条约投降，至此，台湾台江领地，尽落明郑之手。

郑芝龙初建明郑势力后，立即成为海上霸主。明朝郑氏的崛起，虽影响到荷兰人的贸易，让荷兰人数度联合其他势力功击郑芝龙，但郑氏势力仍持续扩张。其规模史载叙述形容：“凡海舶不得郑氏令旗者，不能来往。每舶例入三千金，岁入千万计，以此富敌国，自筑城安平镇”； “从此海氛颇息，通贩洋货，内客外商，皆用郑氏旗号，无儆无虞，商贾有二十倍之利，芝龙尽以海利交通朝贵，寖以大显”、“八闽以郑氏为长城”，至此，明郑势力的通商范围广及：大泥、浡尼、占城、吕宋、魍港、北港、大员、平户、长崎、孟买、万丹、旧港、巴达维亚、麻六甲、柬埔寨及暹罗，据估计，明郑兵力达20万，拥有超过三千艘船的船队，成为中国东南海洋世界的唯一强权。

1661年3月1日，占有金厦两据点的郑成功，为了更多领土，于郑成功嘱意下进攻台湾，最后于翌年阳历2月1日攻下热兰遮城，将荷兰人驱逐出台湾，建立了台湾历史上第一个汉人政权。而该政权王位于1662年郑成功去世后，传郑经、郑克塽二代后，至1683年降清为止。

明郑围降荷兰东印度公司部队后，又迅速屯兵扩大领地，统治范围以今台南地区为主。

明郑在政治上以明朝之一部自居，奉南明永历帝为正主，以永历为年号，但实际统治者为延平郡王。郑成功仍在大陆发展时，曾获永历帝特准设置六官方便施政，并可委任官职，武官最高许达一品，文职可达六部主事。郑成功每次拜封官员，都请宁靖王朱术桂和明朝宗室在旁观礼，以示尊重体制。郑成功来台后，依然优礼明朝宗室，接待鲁王世子朱桓、泸溪王朱慈旷、巴东王朱江等多名宗室到台湾。永历十七年（1663年），继位延平郡王的郑经也迎宁靖王到台湾，于承天府府署（今台南市赤崁楼）旁的西定坊建立宁靖王府邸，并供岁禄。但是，明郑未再拥立明朝宗室称帝和监国。

明郑除了拥有台湾领土政权外，也于1673年－1680年间，以军力占拥有中国闽南部分领土。

郑成功抵台约一年后便即亡逝，延平郡王之位续传郑经。郑经接位后，持续西进，1673年，三藩之乱爆发，继承郑成功于台湾建立政府体制的延平王郑经，接受靖南王耿精忠请援，率军由台湾西渡福建。郑经先调遣兵万人、船百余艘先行至厦门，耿军派人往接。开始时，郑军军容不似郑成功时代之壮盛，耿精忠一开始甚为轻视。但郑经以厦门为根据地，陆续攻下漳州、泉州与潮州三府，进而攻下闽粤交接的重要据点惠州。郑经于攻下多座城市，商请耿精忠如约拨船及地方安插兵士。耿精忠不答，双方开始交恶。

1680年代始，广东平南王尚之信、福建靖南王耿精忠相继为清军所平定，云南平西王吴三桂亦死亡，明郑势力败退仅能守住厦门。1680年，清将万正色遣人游说郑军水师副总督朱天贵（原为耿精忠部将）率舰300艘，将士2万馀人降清，郑经放弃厦门并率残馀兵力回台，至此，明郑在中国闽南的势力再度消失。

回台后，郑经无心政事，听从陈永华上议，令郑克臧为监国以处理国政。不过随后陈永华即遭夺兵权，同年抑郁而终。翌年，郑经因病去世于台湾台南，本遗命监国郑克臧继任政权，但郑克臧遭冯锡范、刘国轩等人袭杀、改拥郑经12岁次子郑克塽继位。

郑经去世后隔年的永历三十六年（1682年）九月，本从军明郑；后降清朝的大将施琅上疏康熙请求征台，康熙答应并授全军权予施琅。再翌年6月，施琅奉康熙诏，进攻澎湖。经过澎湖海战后，七月中旬，施琅顺利击溃刘国轩海军，攻占澎湖。

澎湖海战后，郑克塽于廷上征众臣议，朝臣分成死守台湾、迁吕宋岛再战与降清三派。永历三十七年（1683年）九月；经商议后，郑克塽采刘国轩建议，呈降表予清。明郑降清不久，朱术桂自杀、施琅入台纳降。自此，明郑灭亡；从永历十五年（1661年）四月郑成功入台到郑克塽永历三十七年（1683年）九月降清为止，明郑计在台湾经营共23年。

在攻守台湾之前，郑氏的主要基地在厦门。这座小岛因当年的隆庆开关而逐步发达起来，并成为郑芝龙打造私家班底的有利场所。在击败了荷兰以后，郑芝龙牢牢控制着北至朝鲜、日本、南至新加坡、西至印度洋的航线，舰队规模一度达到三千艘之多。至此郑芝龙完全掌握了南中国海的制海权。

永历十五年（1661年）郑成功攻入台湾，五月占普罗民遮城，改赤崁地方为东都明京，台湾总地号为“东都”。设承天府，下辖天兴县、万年县二县，另设澎湖安抚司。其中，天兴县治设于佳里兴，（今台南市佳里区）辖区涵盖今嘉南至台北的台湾西部区域。另外，万年县县治设于二赞行（今台南市仁德区二行里），辖区除了包含台南一部外，也涵盖高屏地区。而于行政区划定后，郑成功即派杨朝栋担任府尹、庄文烈及祝敬分别担任天兴县知县及万年县知县。这是台湾首度实施郡县制度。

1646年，郑芝龙依附清朝，惟其子郑成功仍继续支持南明政权。因两次击退清军有功，郑成功被明昭宗敕封为延平王。1655年，因为昭宗特准郑成功设置六官及察言、承宣、审理等官方便施政，同时允许郑任免各官，武官可达一品，文职可达六部主事。并分别于1658年及1659年两度攻击清政权浙江舟山及南京两重要军事据点，惟均未获得决定性成功。至此，郑成功拥有闽浙部分辖土、民政、军事等权。郑成功每次拜封官员，都请朱术桂等明朝宗室在旁观礼，以示尊重体制。郑成功同时将厦门改名为思明州，并建造演武亭，以便郑成功亲自督察官兵操练。

明郑军队为郑芝龙所创立的私人军队，后来归郑成功掌管，并曾于南方发动过两次所谓“北伐”。郑成功在治军上非常的严苛，对于怯战者、畏战者、贪渎者、叛逆者都是杀无赦，而且常常株连全家。从1649年起至1661年未攻打台湾前，郑成功所诛杀的将吏就有75员，因此明郑军队有“怯者不敢独退，勇者不敢独进，胆勇成列，心力俱齐”的描述，在与清军的对阵当中，胜率极高。

1662年，郑成功除固守金门数万水师之外，亲自率领约25000名明郑士兵攻打台湾大员，打败荷兰东印度公司的部队，展开对于台湾的统治。

攻台前的明郑军队，主要使用福船，亦称大船。这种船有如此的描述：“为楼三层，乘风冲击，不可遏抑，其高若墉不可抑攻；其坚若铁石，矢石不能贯，炬不可爇”。当时明郑于中国东南沿海有着绝对的制海权，没有向明郑缴交过路费的外国商船几乎不可能通行。

曾攻打过南京的明郑军队于未据台前，于1640年代大本营即驻于厦门，其编制为内司镇（藩主直辖） 前镇、后镇、一镇、二镇、三镇、四镇、五镇、楼船镇、左、右武卫营、左、右虎卫营、骁骑镇（骑兵营）、神器营（炮兵营）、亲丁镇等。

攻下台湾的明郑军队，随郑成功去世及丧失金厦据点后军力大幅受损，除郑经于闽南西征所建立的军队外，以屯兵方式为主的台湾明郑时期军队约数万名。并于台湾如简化成五军戎政（五军戎务）、总督军务、管军提督、将军、亲军卫镇、陆师镇、水师镇及监军数部份。

1683年郑氏王朝覆灭后，郑家军将领与军队悉数被强迫内渡中国，而据《钦命太保建平侯郑造报官员兵民船只总册》，最后防守台湾的明郑官兵共有37500名。

17世纪20年代的明朝末期大陆居民开始大规模地移居台湾，这极大地促进和推动了台湾社会的经济与文化的发展。当时福建人颜思齐，郑芝龙为抗拒官府欺压，而率领闽粤居民迁居台湾，一方面从事农耕，贸易，另一方面则组织武装力量防范与抗击倭寇与荷兰人。崇祯元年闽南大旱，百姓无以为生，郑芝龙发动组织起数万灾民到台湾垦荒定居，台湾岛上各地逐渐形成了许多村落。台湾自此进入了大规模的开发时期。

在经济方面，明郑于台湾经济史仍占有一定比例。其中，以经贸与农业为主。于农业经济方面，为了解决军队兵粮问题，不论郑成功或郑经基本上都贯彻“寓兵于农”的策略，也是诸将士平日分散各耕地，按镇分地、按地开垦。这种具有营盘田、文武官田的土地私有制，于定则征赋的经济模式下，大量提供经济产能。根据统计，包含承袭荷据已开垦的“王田”、后续开发的营盘田、官田、私田等，明郑时期拓垦的田地超过一万八千四百五十四甲以上。此等经济开发，虽造就农耕文化盛行的汉人，却也同时让台湾少数民族面临比荷据时期更严重的生存危机。

到了明郑中后期，陈永华的中央政府体制，除了可以行使及于全岛的主权力量，体制层次分明，让台湾宛然一独立国家，也着实变成一个个别经济体。从郑成功开始到郑经时期，台湾一直发行折二型的“永历通宝”，通行全岛以及闽南地区。

为了军需民食，台湾农产重心由糖转米，这个农业经济的性格转变一直影响台湾。1665年，陈永华的农业水利更促使汉人移民到高雄的方向发展。除此，陈永华引进同安制盐法至台湾来发展盐业经济，除此尚有鹿皮、鹿角、鹿脯等土产的外销，因此多鹿的台湾，来自台湾少数民族团体的捕鹿业，也是早期台湾的重要经济产业活动。

郑家本质上是一个兼具军事和商业智能的海商-军事复合体集团，正是凭借强大的军力作为支撑使郑芝龙得以垄断占城、吕宋、北港、平户、长崎、孟买、万丹、旧港、马六甲、柬埔寨、暹罗等地的贸易。此时郑家旗下已拥有包括汉人、日本人、朝鲜人、越南人乃至非洲黑人各不同种族的士兵二万人，拥有超过三千艘大小舰船组成的舰队。

郑氏在十七世纪的东亚海域上有一定的地位，但相对於郑氏的贸易组织方面，除部分文献指出五商的名称及约略概况。以牙行与埠头的关系来看，山五商为牙行，海五商为埠头；以铺商与船裔的关系来看，山海五商为铺商，而东西洋船队为船商。五商的区别是以地区为划分的，若以商品种类划分则会产生管理上的问题。由五商尚有军事上的功能，是以为了安全起见，山海五商的互动关系，应是以一对一方式进行。在贸易路线上，郑氏是以三角贸易为主，直线贸易为辅，在直线贸易上以日本航线最为重要，而在三角贸易则是台厦到东南亚经日本再回台厦这一路线为主。

1661-1683年间，台湾海峡两岸分别为清朝和郑氏政权所统辖，尽管居住在海峡两岸的 人们在政治上是对立的，可正是由于政治上的原因，加上经济上的原因和人文方面的原因，当时海峡两岸的海上交通去是相当繁忙的，但大多数与军事活动有关。在 清政府实行严厉的封锁政策下，人们克服了制约海峡两岸海上交通的各种因素，两岸的交通和贸易活动始终没有停止过。

当清政府推行迁界禁海政策时台湾郑氏政权却在大力发展海上贸易：这一时期的台湾和日本、暹罗、越南、菲律宾、柬埔寨等国家均存在贸易关系。台湾把鹿皮、鹿脯、樟脑、硫磺、蔗糖等土特产销往国外，换回自己所需要的刀剑、盔甲和生活日用品。郑氏家族统治台湾的21年间台湾一直与海外国家有着密切的经济联系。

除了农业外，英国、日本等国与台湾进行贸易往来，维持了台湾的经贸热络。例如英国东印度公司就曾与郑氏政权签订通商条约。

参见：料罗湾海战

明郑在郑芝龙时期，就与国力蒸蒸日上的荷兰（七省联盟已独立但尚未从西班牙的统治下独立）进行的一场大海战，最终荷兰失败，这次海战是中国人第一次在海上大败西方海军的战役。海战后，荷兰得到了郑芝龙方面稳定供货保证。自此之后，东印度公司与中国（郑芝龙）方面维持稳定的贸易行为直到明朝灭亡为止。荷兰人从印度、巴达维亚和日本运来的商品与白银，更是成为郑氏后来长期抗清的物产基础。但逐渐缩水的收入，也让巴达维亚当局不断缩减福萨摩驻军。这就为后来郑成功的泰山压顶式胜利埋下伏笔。

1639年，日本历经岛原之乱开始锁国政策，只准荷兰及中式帆船进出，郑芝龙籍此机会扩大贸易网，在明朝灭亡前后的十年时间内，挂着郑氏旗号的中国商船络绎于大陆沿海、日本、台湾、吕宋、澳门及东南亚。华船（大部分是郑芝龙的）进出日本的数字比荷兰船多出七至十一倍。

南明永历十六年（1662年）四月，通过意大利籍神父李科罗向菲律宾的西班牙总督递交国书，谴责其杀戮掠夺华侨的罪行，令其“改邪归正，俯首纳贡”。但西班牙人反因此在马尼拉进行了第三次对华侨的屠杀。郑成功闻讯大怒，决定挥师征讨，为华侨报仇。他一面抚恤安置从菲律宾逃到台湾的华侨，一方面组织筹备军队，派人暗中与在菲律宾的华侨联络，以便到时可里应外合，但尚未出兵即过世。

明末清初这一时期奉明朝旗号的台湾郑氏政权与大陆的清王朝形成了隔海对峙的状态。玄烨继位后为封锁遏制台湾的郑氏政权就大力推行迁界禁海政策：划定一个濒海范围（从濒海三十里左右到濒海四十里、五十里乃至到二三百里不等）设立界碑或修建界墙。处于这一范围之内的沿海居民则被强制迁移。这使台湾郑氏海军朝发夕至的福建沿海三十里到二三百里不等的整个中国沿海地区成为了一个无人区。郑氏从郑成功的父亲郑芝龙起就是靠经营海上贸易起家的，所以清廷试图用坚壁清野的方式断绝台湾郑氏从岛外获取给养的可能性。

1670年、1671年郑经两次试图征讨菲律宾，但恰在此时大陆爆发了三藩之乱，吴三桂以兴明讨虏大将军的名义致书平南、靖南二藩及各地故旧将吏，联络郑经共同起兵反清。

三藩起兵之后许多地方大员也纷纷响应，一时间各地的汉官、汉军、汉民举起反清大旗，西南土司政权、察哈尔蒙古布尔尼、青海墨尔根台吉等少数民族首领也在这时起兵反清。西藏的五世达赖同样对吴三桂持善意中立的态度并屡次为其做“裂土罢兵”的调停。此时仍用着明朝崇祯年号的李氏朝鲜王朝也正坐观局势蠢蠢欲动。在短短数月之内滇、黔、湘、桂、闽、川、粤、赣、陕、甘等省纷纷陷落。清廷实际所能控制的地区仅限于东北和华北地区。这对台湾的郑氏政权是可遇不可求的天赐良机。郑经曾多次与清朝展开谈判要求仿朝鲜不削发、不入贡之例。然而康熙帝加以驳斥：朝鲜系从来所有之外国，而郑经乃中国之人。台湾乃中国之土地，非藩属之国所可比。

郑经在三藩之乱期间更希望清廷与三藩斗个两败俱伤使自己得以坐收渔利。整个三藩之乱期间郑经的表现更多是首鼠两端、隔岸观火。这时大陆的局势的确是相当混乱，所以一时还看不清最终究竟会鹿死谁手。郑经当然不希望康熙能顺利平定三藩，因为康熙一旦平定三藩就可能对台湾郑氏动手了。

不过郑经同样不希望看到以吴三桂为首的三藩势力夺取天下，事实上郑经更希望利用清廷和三藩的战争扩张自己的势力。吴三桂、耿精忠在起兵之初都曾邀请郑经出兵配合，然而郑经和三藩之间的矛盾猜疑使双方的合作从一开始就磕磕绊绊。清廷在福建册封的靖南王本来就在相当程度上承担着打击台湾郑氏政权的职责。靖南王耿精忠起兵反清后邀请郑经出兵配合，然而在此之前耿精忠作为清廷册封的靖南王与台湾郑氏政权之间积怨颇深。

郑经尽管实际上只是一个打算割据一方的机会主义者，然而至少在名义上他还得打着郑成功立下的抗清复明的旗号。在台湾郑氏政权的舆论宣传中吴三桂、耿精忠可都是背叛明朝的大奸臣、大汉奸，昔日不共戴天的仇人要合作又岂会是一件容易的事。耿精忠邀请郑经出兵时曾许诺提供战船。接受邀请的郑经任命世子郑克臧为监国，同时命陈永华在台辅政，而郑经自己则率兵从台湾出发抵达厦门，随后就要求耿精忠将漳州、泉州交给自己统领。

耿精忠起兵之初为增加自己的胜算才邀请郑经共同出兵，然而等郑经到达厦门时耿精忠已几乎攻下整个福建。这时耿精忠对与郑经合作的欲望已大大降低。耿精忠认为郑经的兵力太少，所以对自己帮助不大，反而要自己交出漳州、泉州。这时的耿精忠当然不愿做这样的亏本买卖了。耿精忠的食言令郑经勃然大怒，于是郑经出兵占领了海澄、同安等地。耿精忠随即以断绝与郑经的贸易作为报复。尽管有这样一些不愉快，然而毕竟都有康熙这个共同的敌人。

随着战局的变化使郑经与耿精忠实现了和解：康熙十四年（1675年）正月耿精忠按之前的约定提供5艘战船给郑经。随后双方以枫亭（今仙游县枫亭镇）为界线：北方属耿精忠、南方属郑经。吴三桂、耿精忠起兵时广东的平南王尚可喜并没随吴三桂反清。郑经在结束与耿精忠的斗争后派部将刘国轩击败了尚可喜的长子尚之信。尚之信在吴三桂、郑经东西对进的战略压力下发动兵变围困其父府邸。尚之信在夺取广东最高指挥权后随即宣布响应吴三桂叛乱。

这时的形势对三藩叛军一方正处于最好的时候。吴三桂趁机提出了会师长江的计划：他自己率军从江西长江沿线挺进攻击；郑经水师直接从海上到长江口；耿精忠部队从浙江到苏南。这时郑经所面临的形势似乎也很好：尚之信起兵反清后将惠州割让给了郑经。这时郑经在大陆已拥有漳州、泉州、潮州、惠州四座府城，然而这时的郑经也面临一大困境——郑经周围都是盟友。由于没有清军的领土让郑经夺取，所以郑经很容易因为领土争夺和盟友起冲突。

当时耿精忠为会合吴三桂进攻江南打算征召汀州总兵刘应麟出师。不愿派兵的刘应麟则暗中联络郑经攻下了汀州。这件事造成郑、耿同盟再次破裂，这时康亲王杰书一路南下，耿精忠因此陷入面临郑、清双方包围的绝境。耿精忠在这种形势下只好向清军投降。耿精忠投降之后郑经必须直接对抗清军主力：他先派3万人进攻福州，结果在乌龙江被清军击败，其他领地也相继失守，郑经只得退回厦门蛰伏不起。耿精忠的投降成为了三藩之乱的转折点。

康熙集中优势兵力重点打击作为三藩主力的吴三桂，利用三藩及附和响应者内部的矛盾对各路叛乱势力进行分化瓦解。到了康熙十五年（1676年）陕西王辅臣和福建耿精忠在清军进攻下先后投降。广东的尚之信（尚可喜长子）也于康熙十六年（1677年）投降。至此陕、闽、粤及江西都先后平定，吴三桂局促于云、贵、川、湘等地，直到此时康熙仍坚决贯彻集中优势兵力打歼灭战的战术指导思想——仅以湖南作为进攻的重点，在扎稳基本盘的前提下稳扎稳打逐步推进。

1678年吴三桂在永兴地区展开反击战连连击败清军；郑经也在福建地区再次攻破海澄。这一度给清军造成非常大的压力，然而随着清军援兵的到来迫使郑经退回台湾。1678年八月吴三桂病死后其部将迎立其孙吴世璠继位并退居云贵。此后清军先后收复湖南、广西和四川。郑经返台后纵情酒色、怠闻军政，将台湾事务均委与长子郑克臧与大臣陈永华。康熙二十年（1681年）3月17日40岁的郑经在台湾承天府去世。重臣冯锡范发动政变刺杀了监国郑克臧，随后立郑经次子郑克塽为延平郡王。

康熙二十一年（1681年）冬清军攻破昆明，吴世璠自杀，至此三藩之乱平定。康熙二十二年（1683年）7月8日清政府派福建水师提督施琅率水陆官兵2万余人、战船200余艘从铜山向澎湖、台湾进发。施琅指挥的清军水师先行在澎湖海战对台湾水师获得大胜，从而迫使郑成功之孙郑克塽率众归顺清政府。

郑成功领兵进攻泉州，沈佺期亦率数千乡民响应。沈佺期从此成为郑成功得力幕僚。郑成功逝世后，沈佺期于永历十八年三月随郑经入台湾。是时，台湾初辟，瘴气为害，将士多不合水土，病者十之八九，沈佺期便以救死扶伤为己任，凭过去所学医术，详察病理，亲自上山采药，施送救治，拯救了许多病危军民的生命。此后近20年，沈佺期在台湾行医济世，带徒授医，被台湾同胞尊为“医祖”。