台湾の語源は不明確で、原住民シラヤ族の言語の「Tayouan（ダイオワン）」（来訪者）という言葉の音訳とも、また、「海に近い土地」という意味の「Tai-Vaong」や「牛皮の土地」という意味の「Tai-oan」、「人間の場所」という意味の「Tayw-an」とも言われている。[14]大員（台湾語発音：T?i-uan）（現・台南）が ダイワンと呼ばれており、そこにオランダ人が最初に入植したためとも見られている。いずれにしても原住民の言葉が起源と見られ、漢語には由来していない。中国の文献に台湾が台湾（台湾語発音：Tai-uan）と呼称されるようになったのは清朝が台湾を統治し始めてからのことである。
別称

台湾島には、フォルモサ(Formosa) という別称があり、現在でも欧米諸国を中心に使用されることがある。これは「美しい」という意味のポルトガル語が原義であり、16世紀半ばに初めて台湾沖を通航したポルトガル船のオランダ人航海士が、その美しさに感動して「Ilha Formosa（イーリャ・フォルモーザ＝美しい島）」と呼んだことに由来するといわれている。なお、フォルモサの中国語意訳である美麗島や音訳である福爾摩沙を台湾の別称として用いることもある。

かつて日本では高山国（こうざんこく）、もしくは高砂国（たかさごこく）と呼んだ。これらは商船の出入した台湾島西南岸の「打狗山」（現・高雄）が由来の「タカサグン」がなまったものと思われる。正式な使節ではないが、タイオワン事件に関して、原住民が「高山国からの使節」として江戸幕府3代将軍徳川家光に拝謁したこともある。
中国による呼称の変遷

『漢書地理志』の中に「会稽海外有東?人、分為二十余国、以歳時来献見……」との記載があり、一部の学者は東?とは台湾を指す名称であると主張している。しかし漢代の中心地は中原と呼ばれる、長安および洛陽を中心とする地域であり、福建省や広東省の沿岸地帯（河洛）にまで至ることは非常に稀であった。ゆえにその東岸にある島嶼を正確に記録したとは考えにくく、東?とは海上の島嶼群を漠然と示した名称であると考えられ、台湾の呼称と即断することは困難である。

三国時代には、沈瑩著『臨海水土志』と陳寿著『三国志』呉志の孫権伝の部分に記述が見られる。 『臨海水土志』に、「夷州在浙江臨海郡的東南、離郡二千里、土地無霜雪、草木不枯、四面皆山、衆山夷所居。山頂有越王射的正白、乃是石也。」「部落間互不相属、各号為王、分割土地……」、および

夷洲在臨海東南、去郡二千里。土地無霜雪、草木不死。四面是山谿。人皆?髮穿耳、女人不穿耳。土地饒沃、既生五穀。又多魚肉。有犬、尾短如麕尾状。此夷舅姑子婦臥息。共一大牀、略不相避。地有銅鐵、唯用鹿格爲矛以戰闘、摩礪青石以作（弓）矢鏃。取生魚肉雜貯大瓦器中、以鹽鹵之、歴月所日、乃啖食之、以爲上肴[注 3]

とあり、『孫権伝』には、

二年春正月，魏作合肥新城。詔立都講祭酒，以教學諸子。遣將軍衛温、諸葛直將甲士萬人，浮海求夷洲及亶洲。亶洲在海中，長老傳言：秦始皇帝遣方士徐福將童男童女數千人入海，求蓬?神山及仙藥，止此洲不還。世相承有數萬家，其上人民。時有至會稽貨布，會稽東縣人海行，亦有遭風流移至亶洲者。所在絶遠，卒不可得至，但得夷洲數千人還[15]。

とある。これらの場合の夷州は台湾島の特徴に合致する。またこのような島嶼は中国南部の沿岸には台湾島以外に見当らないため、この時代には中国文明が台湾を認識していたと考えられている。

隋末から宋までの600年間、中国の文献の中で台湾の記事が出現しない空白期間を迎える。元代になると再び記録に台湾が出現するようになる。明代の記録である『東西洋考』『?書』『世法録』では台湾を東蕃、と呼んでいる。周嬰在が表した『東蕃記』では台員、何喬遠が表した『?書島夷誌』では大員、張燮の『東西洋考』では大円、何喬遠の『鏡山全集』では台湾、沈鉄的奏折の中では大湾のように様々な呼称が与えられている。また福建沿岸の民衆は台湾南部を?舍耶、中原の漢族は台湾北部を小琉球と呼んでいる。

明の太祖・朱元璋の時代になると、琉球という呼称は沖縄・台湾双方を指す語として使われ続けたため、両者の区別に混乱が生じた。沖縄を大琉球、台湾を小琉球と呼ぶようになるが、その後名称に混乱が生じ、小東島、小琉球、?籠、北港、東番のような名称が与えられていた（地理そのものが知られていなかったので、これらが台湾島を指す概念であるか不明）。明末に鄭成功が台湾に建てた鄭氏政権時代になると、鄭氏政権は台湾を「東都」「東寧」などと呼ぶようになった。なお、「大員Tai-uan/ダイワン」の呼称が用いられるようになると、いつしか台湾近くにある琉球嶼（屏東県琉球郷）を指して「小琉球」と呼ばれるようになり、台湾と琉球嶼との間で両者の区別に混乱が生じている例もある[16]。

このような名称の変遷を経て、清が台湾を統治し始めた後に、原住民の言語を語源とする台湾が使われるようになった。
歴史台南市の安平古堡。オランダ統治時代の台湾（1624年）詳細は「台湾の歴史」を参照「先史時代 (台湾)」、「オランダ統治時代の台湾」、「鄭氏政権 (台湾)」、「清朝統治時代の台湾」、および「日本統治時代の台湾」も参照

16世紀以前の台湾島は台湾原住民がが居住していたが、統一的な文化が生み出されず、南部に大肚王国という地方政権が存在するのみであった。