Le Portugal est le pays qui a contribué le plus à l'exploration européenne du monde à l'époque des grands navigateurs, au . Le Traité de Tordesillas établissait en 1494 un partage du Nouveau Monde entre l'Espagne et le Portugal. La colonisation portugaise de l'Amérique s'est principalement portée sur l'Amérique du Sud (essentiellement le Brésil), des tentatives au Canada ayant échoué.
thumb|left|200px|Carte portugaise de Lopo Homem (c. 1519), montrant les côtes du Brésil dans les premiers temps de la colonisation portugaise.
L'explorateur portugais Pedro Álvares Cabral débarque le à Porto Seguro qu'il nomme Terre de la Vraie-Croix, marquant la découverte officielle par les Européens de ce qui deviendra le Brésil. Dans un premier temps, seuls des comptoirs d'échange sont établis pour récolter du bois de pernambouc, dont est extrait une teinture. La colonisation à proprement parler du Brésil ne commence qu'en 1532 avec la fondation de São Vicente. L'industrie de la canne à sucre débute alors, nécessitant une main-d'œuvre importante, d'abord amérindienne, puis constituée d'esclaves noirs issus du commerce triangulaire. La ville de Salvador, qui restera la capitale du territoire jusqu'en 1763, est fondée en 1549, dans la baie de tous les Saints. La première compagnie de Jésuites s'établit la même année.
Entre 1565 et 1567, Mem de Sá, le troisième gouverneur général du Brésil, parvient à détruire la colonie française France antarctique, alors âgée de dix ans. Son neveu et lui fondèrent la ville de Rio de Janeiro en .
Entre 1638 et 1640, les Pays-Bas parviennent à contrôler une partie de la région du nord-est du Brésil, ainsi que la capitale de cette région, Recife. Les Portugais remportèrent une victoire importante lors de la Seconde bataille de Guararapes en 1649. En 1654, les troupes néerlandaises se rendent et les Portugais récupèrent le contrôle de tout le territoire.
thumb|350px|Carte de l'Amérique du Sud en 1650 (possessions portugaises, espagnoles, hollandaises).