A la llegada de los españoles, durante el siglo XVI, la península estaba dividida en 16 entidades o provincias. Una de ellas, ocupando el territorio de Campeche se llamaba Can pech, así como la provincia de Chakanpotón y el señorío de Acalán. Se ha señalado que la palabra Campeche, proviene de el nombre de la provincia de Can pech que significa en maya culebra y garrapata, por lo que se interpreta que la traducción de Campeche es “lugar de culebras y garrapatas”. Algunas referencias indican que en esta región maya se encontraba una estatua de una serpiente con una garrapata en la cabeza y a cuyos pies se realizaban sacrificios humanos. Cuando los conquistadores españoles llegaron a Can Pech castellanizaron la pronunciación y la llamaron Campeche.
La primera expedición española al territorio del estado de Campeche fue comandada por el capitán Francisco Hernández de Córdoba, partiendo de Cuba. El 22 de marzo de 1517, día de San Lázaro, la expedición arribó a las costas de Can Pech, y bautizaron al poblado con el nombre de Lázaro. Según las crónicas de Bernal Díaz del Castillo, tres días espués los expedicionarios continuaron por la costa, llegando al señorío de Chakanpotón (hoy Champotón) en donde se encontraron a unos mil indígenas que defendieron el territorio el 2 de abril de 1517 causando la muerte de más de veinte españoles, hiriendo de muerte a Francisco Hernández de Córdoba. El cacique Moch, el manco Cohuó, es considerado el primer héroe indígena, que dirigió la defensa y derrota del ejército invasor extranjero en América. Este hecho histórico reconoce a Champotón como la Bahía de la Mala Pelea. Dos años después inicio la expedición española liderada por Hernán Cortes, que tuvo mejores resultados en la conquista del territorio mexicano. Se sabe que en Xicalango (Campeche) o en Centla (Tabasco), Cortés recibió como tributo a una esclava Malintzin, que hablaba náhuatl y maya. En 1521 los españoles destruyeron Tenochtitlan. En 1525, Hernán Cortes ahorcó al último emperador mexica, Cuauhtémoc, se cree por testimonio de Bernal Díaz del Castillo, que fue cerca de la ciudad maya El tigre o Inzancanac, hoy conocida como Candelaria (Campeche).
En 1526, Francisco de Montejo obtuvo autorización del Rey de España para conquistar la Península de Yucatán, jornada que le llevó más de quince años y fue su hijo, Montejo el Mozo, quien el 4 de octubre de 1540 consigue la fundación de la primera villa hispana con el nombre de San Francisco de Campeche. Esta villa fue la primera en contar con cabildo y un templo católico.
El periodo de colonización inició en el siglo XVI, y concluyó con la Independencia de México. Empezaron a arribar al puerto de Champotón los primeros evangelizadores, entre ellos fray Diego de Landa, quienes iniciaron la evangelización en San Francisco de Campeche, Calkiní, Champotón y Mérida. También fungieron como educadores, enseñando a los indígenas las letras y los números.
Con el tiempo, la región fue muy importante por los árboles de maderas preciosas que se encontraban, esto desató el interés de filibusteros, principalmente ingleses y holandeses, que saquearon embarcaciones y ciudades, como San Francisco de Campeche. Así fue que el señor Luis de Céspedes y Oviedo, primer gobernador y capitán general, consideró la necesidad de fortificar la villa de San Francisco de Campeche, tras el primer ataque en 1557, asaltos que se repitieron con la gran demanda de palo de tinte y el gran movimiento comercial del puerto. Después de casi cien años de amenazas y saqueos piratas en 1656 se levantaron las primeras fortificaciones en la Ciudad con la intención de detener los saqueos que redituaban más ventas de quintales de madera a los piratas que los que se vendía legalmente. Con el amullaramiento de la región se esperaba recuperar la supremacía en la exportacion del palo de tinte. Tras múltiples enfrentamientos, los ataques piratas comenzaron a delcinar hacia 1713.
Durante los tres siglos de la colonia, la Gobernación y Capitanía General de Yucatán, dependió directamente de la corona española y no de los virreyes de Nueva España, razón por la que los primeros brotes insurgentes del movimiento independentista no tuvieron mayor eco en el territorio yucateco. A principios del siglo XIX, España era invadida por el ejército francés de Napoleón, quien impuso a su hermano José Bonaparte como rey de la península ibérica, en sustitución de Fernando VII. En la Nueva España, el 16 de septiembre de 1810 se reconoce el inicio del movimiento de independencia por el ejército insurgente dirigido por Miguel Hidalgo. Sin embargo, el 17 de septiembre de 1821, aun antes de la consumación de la independencia de México, el ayuntamiento de Campeche proclamó también su emancipación respecto de España y se pronunció a favor del Plan de Iguala. El 14 de octubre de 1821 se izó en Campeche, por primera vez en la península, el pabellón tricolor mexicano. El 29 de mayo de 1823, Campeche declaró su unión a México bajo la premisa de que esta fuera una República Federal. En ese momento, Campeche pertenecía a la República Federada de Yucatán, por lo que se separó en dos ocasiones de la nación mexicana, primero en 1841 y luego en 1846. Finalmente en 1848 se volvió a incorporar a México como un estado más de la federación, pero esta vez de forma definitiva.