Thế kỉ 15-19 được xem là “thời kì tăm tối” trong lịch sử Campuchia, khi mà sức mạnh của đế quốc Khmer tan rã, và đất đai của đế quốc này trở thành miếng mồi tranh giành giữa Đại Việt ở phía Đông và Xiêm La ở phía Tây.
Nếu không có sự can thiệp của người Pháp vào thế kỉ 19, rất có thể ngày nay Campuchia đã không còn tồn tại như một thực thể độc lập.
“Thời kì tăm tối” khởi đầu vào thế kỉ 15, khi Xiêm La chiếm được kinh thành Angkor. Cuối thế kỉ 16, họ lại chiếm kinh thành mới ở Lovek. Giống như hầu hết các cuộc chiến khác ở Đông Nam Á, sau khi chiến thắng người Thái bắt rất nhiều tù binh dẫn về nước, khiến cho Campuchia suy kiệt về nhân lực.
Thế kỉ 17, các chúa Nguyễn bắt đầu đến định cư ở Nam Bộ. Vì nhu cầu chống Xiêm La, vua Khmer Chey Chetta II đã cưới một công chúa nhà Nguyễn vào năm 1620. Với sự ủng hộ của nhà Nguyễn, vua Khmer nổi dậy đánh thắng quân Xiêm vào năm 1623. Năm 1642, 1672, 1690, 1699, các chúa Nguyễn liên tục mang quân can thiệp vào tình hình Campuchia. Nhờ những chiến thắng liên tiếp, cuối thế kỉ 17 nhà Nguyễn lập ra phủ Gia Định, chính thức kiểm soát vùng Đông Nam Bộ.
Nhiều nhóm người Hoa đến định cư ở vùng Vĩnh Long và Hà Tiên. Ban đầu, họ thần phục vua Khmer, nhưng đến thế kỉ 18 họ quay sang nhờ nhà Nguyễn bảo hộ. Năm 1718, Xiêm La lại tấn công Campuchia, đánh cả vào Hà Tiên. Tổng đốc Hà Tiên là Mạc Cửu cầu viện chúa Nguyễn, đẩy lui được quân Xiêm. Đổi lại, nhà Nguyễn biến Hà Tiên thành một trấn của mình.
1754, nhà Nguyễn tuyển người Chăm-pa khỏe mạnh, cung cấp khí giới cho họ đi lấn đất của người Khmer. 1758, Campuchia rơi vào nội chiến, các hoàng tử Khmer lại nhờ nhà Nguyễn can thiệp, đổi lại họ dâng tặng vùng An Giang.
Trong thời gian này, Xiêm La khá im hơi lặng tiếng vì họ liên tục bị Miến Điện tấn công. Ngay sau khi đẩy lui Miến Điện vào năm 1767, người Thái lại quay sang hướng Đông.
Năm 1771, Xiêm La tấn công Campuchia trên bộ và cướp phá Hà Tiên bằng đường thủy. Chúa Nguyễn đưa quân sang cứu Campuchia, đánh thắng cánh quân bộ của người Thái. Cuộc chiến này kết thúc bằng việc cả hai bên rút quân, Việt Nam giữ Hà Tiên, Xiêm La chi phối Campuchia.
1778, Xiêm La theo lời mời của Nguyễn Ánh đã tiến quân vào Nam Bộ, nhưng bị Nguyễn Huệ đánh bại trong trận Rạch Gầm-Xoài Mút.
1833, Lê Văn Khôi nổi loạn nhờ Xiêm hỗ trợ. Người Xiêm cũng dự định thôn tính hết đất Lào, nên chia quân thành 5 đạo tấn công vào Đại Nam suốt dọc biên giới phía Tây. Cuộc chiến này người Việt thắng lớn, chiếm giữ hơn một nửa đất Campuchia, đặt tên là trấn Tây Thành.
Trong thời gian đóng quân ở Campuchia, quan quân Đại Nam cậy thế ức hiếp hoàng gia Khmer, khiến dân bản địa tức giận. Năm 1841 Minh Mạng mất, người Khmer nổi dậy, quân Đại Nam phải rút lui. Năm 1842 Xiêm La thừa thắng tấn công, đổ bộ vào vùng Hà Tiên và An Giang. Đại quân từ Huế do Nguyễn Tri Phương dẫn đầu được đưa xuống ứng cứu, đánh thắng nhiều trận trên đất Nam Bộ. Quân Xiêm bỏ chạy về Cao Miên, xây dựng thành lũy vững chắc, quân Việt không công phá được. Cuộc chiến kết thúc bằng một hòa ước, cả hai phía cùng rút quân, Cao Miên lại trở thành “chư hầu kép” cho cả hai nước.
Tình hình này kéo dài cho đến 1863, người Pháp đánh bại nhà Nguyễn, hất cẳng Xiêm La, bảo hộ toàn bộ Campuchia, chấm dứt cuộc tranh giành dai dẳng giữa Xiêm La với Đại Việt.
