وصل فرانسيسكو بيزارو وزملاؤه الغزاة من الإمبراطورية الإسبانية سريعة النمو لأول مرة إلى العالم الجديد عام 1524، ولكن حتى قبل وصول الأوروبيين، كانت إمبراطورية الإنكا تتعثر. حقق بيزارو نجاحات مذهلة في حملته العسكرية ضد الإنكا، الذين هُزموا، على الرغم من إبدائهم بعض المقاومة، ليهزمهم الإسبان تمامًا عام 1538 بالقرب من بحيرة تيتيكاكا، ما سمح بالتوغل الإسباني في وسط وجنوب بوليفيا.
على الرغم من استمرار المقاومة المحلية لعدة سنوات، إلا أن الغزاة الإسبان استمروا بالتقدم، فأسسوا مدن لاباز في عام 1549 وسانتا كروز دي لا سييرا في عام 1561. عثر الإسبان، في المنطقة التي كانت تُعرف آنذاك باسم بيرو العليا، على الكنز المعدني الذي كانوا يبحثون عنه. وُجد في بوتوسي أكبر تركيز للفضة في العالم الغربي. في أوج ازدهارها في القرن السادس عشر، عاش أكثر من 150 ألف نسمة في بوتوسي، ما جعل منها أكبر مركز حضري في العالم. في سبعينيات القرن السادس عشر، فرض فايسروي فرانسيسكو دي توليدو شكلًا قسريًا من أشكال العمل، أسماه الميتا، والذي يتطلب من ذكور السكان الأصليين في المناطق المرتفعة قضاء كل عام سادس بالعمل في المناجم. تسببت «ميتا»، بالإضافة إلى التقدم التكنولوجي في تكرير المعادن، بازدهار التعدين في بوتوسي.
في أوائل القرن الثامن عشر، دخلت صناعة التعدين فترة طويلة من التدهور، كما يظهر لنا من أفول نجم بوتوسي لصالح بلاباز. بعد عام 1700، لم يُشحن إلا كميات صغيرة من السبائك من بيرو العليا إلى إسبانيا. في منتصف القرن الثامن عشر، بدأت السيطرة الإسبانية على أمريكا الجنوبية تضعف. في عام 1780، قاد توباك أمارو الثاني، سليل الإنكا، ما يقارب 60 ألفًا من السكان الأصليين في معركة ضد الإسبان بالقرب من مدينة كوزكو في البيرو. أخمدت إسبانيا الثورة عام 1783 وأعدمت الآلاف من السكان الأصليين كعقاب، لكن التمرد أبرز الطبيعة غير المستقرة للحكم الاستعماري الإسباني في جبال الأنديز.