В конце 15 в. возникло централизованное русское государство. С его образованием русские земли, захваченные Л., стали тяготеть к Москве. Попытки литовских феодалов силой удержать эти земли и завоевать новые привели к неудачным войнам с Россией в конце 15 — начале 16 вв., в ходе которых территория Великого княжества Литовского значительно сократилась. В 1558—83 Л. втянулась в неудачную войну с Русским государством за Ливонию (см. Ливонская война 1558—83). Литовские феодалы склонялись к более тесному объединению с Польшей, надеясь получить помощь для войны против России и равные права с польскими феодалами. Польские паны стремились к унии, желая захватить украинские земли. Была заключена Люблинская уния 1569. Польша и Л. объединились в единое государство — Речь Посполиту. Люблинская уния не ликвидировала полностью государственной автономии Л.: были сохранены особое законодательство и суды, высшие административные должности, государственная казна, войско и территория, однако суверенитет Л. был сильно ограничен. Во главе Речи Посполитой стоял король, избираемый совместно польскими и литовскими феодалами, был образован общий сейм.
Литовские феодалы активно участвовали в польской интервенции в Россию в начале 17 в. В 1654—67 Речь Посполита вновь воевала с Россией из-за украинских и белорусских земель. Русские войска заняли восточную часть Л. В 1655 они овладели Вильнюсом и Каунасом. Швеция, воспользовавшись этим, попыталась захватить Прибалтику и оккупировала Жемайтию. Группа литовских феодалов во главе с гетманом Я. Радзивиллом подписала Кедайнский договор со Швецией, чтобы развязать себе руки для продолжения войны с Россией. Близ Смоленска было заключено Андрусовское перемирие 1667 между Россией и Речью Посполитой. Литовским феодалам удалось удержать правобережную Украину и белорусские земли. В период Северной войны 1700—21 Речь Посполита выступила в качестве союзника России. В 1702—06 Л. оккупировали шведские войска. В 1709 Петр I разгромил армию Карла XII под Полтавой, что привело к освобождению Л. от шведов.
В результате войны и эпидемии чумы погибла и вымерла третья часть, а в Жемайтии — до половины населения. В условиях политического упадка Речи Посполитой в 17—18 вв. в Л. происходило отмирание элементов государственности: не созывались сеймы отдельных частей Речи Посполитой, представители Л. на общем сейме не составляли и 1/3 послов, перестала действовать и Рада панов. Литовские феодалы, как и польские, объединялись в партии и конфедерации и вели междоусобные войны, в которые вмешивались соседние государства. Конституция 3 мая 1791 (см. Третьего мая 1791 конституция) ликвидировала последние остатки государственности Л. Вследствие трёх разделов Речи Посполитой, совершенных Пруссией, Австрией и Россией в 1772, 1793 и 1795, после неудачного восстания Т. Костюшко (1794—95) Речь Посполита как государство была ликвидирована.
В 16—18 вв. значительного развития достигли культура, наука и искусство литовского народа (см. соответствующие разделы).
Разложение феодально-крепостнической системы и возникновение капиталистических отношений (конец 18 — 1-я половина 19 вв.). Л. в составе России. Со 2-й половины 18 в. началось интенсивное разложение феодально-крепостнического способа производства и формирование капиталистических отношений, что привело к заметному хозяйственному оживлению. Усиление эксплуатации крестьян вызвало в 1769 крупное восстание в Шяуляйской экономии. Обезземеление крестьян, характерное для периода разложения феодализма, создавало резерв наёмной рабочей силы, всё чаще применявшейся в хозяйствах зажиточных крестьян. В некоторых местах помещики стали отпускать крестьян на свободу за деньги и сдавать землю по контрактам свободным землепашцам. По 3-му разделу Речи Посполитой в 1795 большая часть литовских земель была присоединена к России. На её территории образованы Виленская и Слонимская губернии, которые в 1797 были слиты в Литовскую губернию, а в 1801 разделены на Гродненскую и Виленскую губернии, из последней в 1842 выделилась Ковенская губерния. Часть Л., расположенная по левому берегу Нямунаса, в 1795 отошла к Пруссии, в составе которой оставалась до 1807, затем входила в герцогство Варшавское, а в 1815 присоединена к Российской империи в составе Царства Польского (Августовская, а с 1867 Сувалкская губерния). Западные литовские земли (Клайпедский край) оставались в составе Пруссии.
Присоединение Л. к России содействовало развитию капиталистических отношений. Л. втягивалась во всероссийский рынок. Укрепление связей литовского и русского народов способствовало вовлечению трудящихся Л. в революционном движение России. Феодально-крепостническая система в Л., как и в России, в 1-й половине 19 в. переживала кризис. Значительно усилилось крестьянское движение. Во время подавления восстания 1830—31 в Л. и Польше царские войска опустошили край (см. Польское восстание 1830—31). Крупные крестьянские выступления были в 1838, 1842, 1843, 1847. Особенно широкий размах крестьянское движение получило в годы революционной ситуации 1859—61. Под влиянием крестьянской борьбы помещики Л. ещё в 1817 предлагали отменить крепостное право без передачи земли крестьянам. 20 ноября 1857 царь издал рескрипт на имя виленского генерал-губернатора В. И. Назимова, положивший начало подготовке реформы 1861. Литовские помещики добивались освобождения крестьян без земли. Опасаясь беспорядков, царское правительство потребовало обязательного обеспечения крестьян землёй за установленные повинности.
Л. в период капитализма. Период домонополистического капитализма (2-я половина 19 в.). В Л. отмена крепостного права в 1861 (на основе «Местного положения» для губерний Северо-Западного края) вызвала обострение классовой борьбы. Как и во всей России) крестьяне выступали с требованиями полного надела без выкупных платежей. Их интересы наиболее ярко выражали сторонники русских революционных демократов К. Калиновский, З. Сераковский, А. Мацкявичюс и др., руководившие восстанием 1863—64 в Л. и Белоруссии и выступавшие за радикальное социальное и национальное освобождение литовского народа (см. Польское восстание 1863—64). К весне 1864 восстание было жестоко подавлено царскими войсками, однако правительство вынуждено было пойти на некоторые уступки. По указу 1 марта 1863 были прекращены временнообязанные отношения, крестьяне получили право обязательного выкупа надела, при этом на условиях, более благоприятных, чем в др. губерниях России: в основном сохранялись прежние наделы, ниже стали выкупные платежи. Это ускорило развитие капиталистических отношений, особенно в сельском хозяйстве, специализировавшемся на скотоводстве и молочном хозяйстве. Усилился процесс классовой дифференциации крестьянства, росло число с.-х. рабочих (к концу 19 в. их насчитывалось 189 тыс.). Десятки тысяч разорившихся литовских крестьян уезжали в промышленные города (Ригу, Петербург, Одессу), эмигрировали в США, Великобританию. Развитию промышленности способствовало строительство железных дорог (Петербург — Варшава, 1861—1862, Лиепая — Ромны, 1871—76, Полесская ж. д., 1884—85). Росла связь хозяйства края с основными экономическими центрами России, заграничными рынками. Но темпы развития промышленности Л. были медленнее, чем в целом по России. Господствовала обрабатывающая промышленность. Предприятия были преимущественно мелкие, многие находились на стадии мануфактурного производства (предприятия с числом рабочих менее 50 человек составляли 85%). Раздробленность пролетариата, его пёстрый национальный состав осложняли классовую борьбу. В процессе развития капиталистических отношений сложилась литовская нация. Формировался рабочий класс. Развивалась литовская городская и сельская буржуазия.