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1573年，第一位经选举即位的国王亨里克五世批准了要求未来君主尊重贵族权利的《亨里克条款（英语：Henrician Articles）》。其继任者斯特凡·巴托里在利沃尼亚战争中领导联邦军队取得胜利，使波兰获得了更多波罗的海东岸的土地。随后，国家事务由王室总理大臣扬·扎莫厄斯基领导。1592年，齐格蒙特三世继承瑞典国王之位。此后，波兰和瑞典两国之间建立联盟，直到1599年齐格蒙特三世被瑞典议会废黜为止。1609年，齐格蒙特三世乘俄罗斯陷入内战之机，入侵俄罗斯。一年后，斯坦尼斯瓦夫·若乌凯夫斯基率领的波兰翼骑兵部队在克鲁希诺击败俄军（英语：Battle of Klushino），随后波兰占领莫斯科，时间达两年之久。同时，在东南战线上，波兰也在与奥斯曼帝国作战。1621年，扬·卡罗尔·霍德凯维奇率领波兰军队，在霍腾取得了对土耳其人的决定性胜利（英语：Battle of Khotyn (1621)），导致奥斯曼苏丹奥斯曼二世的垮台。
齐格蒙特三世统治时期，波兰恰逢白银时代，同时其自身也热衷于慈善，但其功绩为暴政所掩盖。继任的瓦迪斯瓦夫四世主张宗教宽容，在位期间捍卫了波兰的领土，但其逝世后，波兰立陶宛联邦即因内乱和战争而衰落。1648年，波兰对乌克兰的残暴统治使乌克兰人民不堪忍受，引发了赫梅尔尼茨基起义；1655年，瑞典进攻波兰，波兰进入大洪水时代；1657年，普鲁士也宣告独立（英语：Treaty of Bromberg）。1683年，扬三世·索别斯基在维也纳之战中击败了奥斯曼军队，从而阻止了奥斯曼帝国向欧洲的进一步扩张。随后的奥古斯特二世和奥古斯特三世时期，波兰经历了大北方战争和波兰王位继承战争两场大规模战争，国力进一步受到影响，同时，邻国的崛起使得波兰的外部环境也逐渐转差。
俄普奥瓜分波兰
1764年，斯坦尼斯瓦夫二世在俄罗斯女皇叶卡捷琳娜二世的支持下，经众议院选举即位。斯坦尼斯瓦夫二世一方面有推行现代化改革的强烈愿望，另一方面又需要与周边国家维持和平关系。1768年，巴尔联盟成立，旨在保卫波兰立陶宛联邦的天主教独裁体制与内政外交的独立，而这与斯坦尼斯瓦夫二世的亲俄态度和宗教平等理念相矛盾。随后，巴尔联盟对俄罗斯发动“圣战”，造成了国内局势的严重动荡，加之政府重组的失败，给邻国的干预提供了完美的借口。
1772年，俄罗斯、普鲁士和奥地利第一次瓜分波兰，众议院在三国的强大压力下被迫批准了这一行为，并将其作为既成事实。1773年，波兰制定了一系列重大改革计划，其中包括成立欧洲第一个教育主管部门——国民教育委员会（英语：Commission of National Education）。1783年，波兰正式规定禁止对学生进行体罚。斯坦尼斯瓦夫二世也是波兰启蒙运动（英语：Polish Enlightenment）的领袖人物，在位期间鼓励工业发展和新古典主义建筑的建设。由于他对艺术和科学的贡献，他被授予皇家学会院士称号。
1791年，众议院通过《五三宪法》，规定实行君主立宪制。《五三宪法》是欧洲第一部、世界第二部现代意义上的宪法。该宪法限制贵族利益的条文触动了国内贵族的利益，部分反对者组成了塔戈维查联盟，向俄罗斯求助，引发了1792年俄波战争。由于担心波兰霸权的复兴，1793年，俄罗斯和普鲁士对波兰进行了第二次瓜分，使波兰的国力大为削弱。1795年10月24日，俄普奥三国第三次瓜分波兰，此后，波兰立陶宛联邦不再作为独立的政治实体存在，波兰进入长达123年的亡国时期。末代国王斯坦尼斯瓦夫二世于同年11月25日逊位。
亡国及分治时期
面对国家危难，波兰人民数次发动起义，反抗俄、普、奥三国及其占领军。1794年，曾参加美国独立战争的老兵塔德乌什·柯斯丘什科率领不满于国家被瓜分的波兰人，发动起义反抗俄、普两国。尽管起义军在拉茨瓦维采战役（英语：Battle of Racławice）中取得了胜利，但起义最终仍然失败。
1806年，扬·亨利克·东布罗夫斯基在拿破仑一世进军普鲁士之际，发动起义，解放波兰西部。根据1807年的《提尔西特条约》，华沙公国成立。该国为法国的附庸国，由弗里德里克·奥古斯特一世担任公爵，领土包括现代波兰的中部和东南部。在拿破仑战争当中，波兰人积极帮助法国军队，尤其是约泽夫·波尼亚托夫斯基元帅手下的军队。1815年拿破仑被流放后，维也纳会议废除了华沙公国，其领土被分为俄属波兰会议王国、普属波森大公国、奥属加利西亚以及克拉科夫自由市等部分。
塔德乌什·柯斯丘什科是波兰和美国两国共同的民族英雄。
1830年，华沙军官学校的士官发动十一月起义，被俄罗斯镇压。此后俄罗斯废除了波兰会议王国的宪法（英语：Constitution of the Kingdom of Poland）、军队（英语：Army of Congress Poland）和立法机构。1848年革命期间，大波兰地区的波兰人发动起义（英语：Greater Poland uprising (1848)），反抗当局的强制同化政策。起义失败后，波森大公国被降为一个普通省份，并随着德意志的统一而成为德意志帝国的一部分。而在俄占波兰，一月起义的失败引发了俄罗斯当局在政治、文化等领域的严厉报复，随之而来的则是对波兰犹太人的驱逐及屠杀。尽管此后的历史颇为坎坷，但到了19世纪末，俄占波兰已经高度工业化，是煤、锌、铁和纺织品的主要出口地区之一。