في وقت مبكر يعود إلى عام 628 ميلادية، اعتنق الإسلام المنذر بن ساوى التميمي، الحاكم المسيحي لمنطقة الأحساء التي تضم شبه جزيرة قطر. وتم تحديد عدد قليل من المواقع من هذا العصر الإسلامي المبكر، مما يشير إلى أن شبه الجزيرة كانت مأهولة بالسكان على نحو متناثر في هذا الوقت. وخلال العصر الأموي، في الفترة ما بين القرن السابع ومنتصف القرن الثامن الميلادي، أصبحت قطر مركزاً لتربية الإبل والخيول. وفي عهد العباسيين (القرن الثامن إلى القرن الثالث عشر الميلادي)، شهدت صناعة اللؤلؤ نمواً ملموساً على طول الضفاف الغنية باللؤلؤ في المياه البحرية لقطر. وتم اكتشاف بقايا أثرية من أواخر العصر الأموي في منطقة يُغبي الواقعة شمال غرب قطر، بينما تم اكتشاف بقايا ترجع إلى القرنين التاسع والعاشر من العصر العباسي الأول في منطقة مروب المجاورة، والتي تضم 250 منزلاً ومسجدين وقصر محصّن. وبالإضافة إلى مروب، تم تحديد عدد من المواقع الأخرى التي تعود إلى العصر العباسي في شمال قطر وتقع في الأجزاء الداخلية منها.

تتوفر معلومات قليلة للغاية حول تاريخ منطقة الخليج في الفترة ما بين القرنين العاشر والخامس عشر الميلادي،  على الرغم من أن المستوطنات الرئيسية كانت على ما يبدو تتمركز في الجانب الإيراني من الخليج. ويوجد في قطر موقعان أثريان يعودان إلى هذه الفترة في منطقتي روضة وفريحة على الساحل الشمالي الغربي، وظل هذان الموقعان مأهولين بالسكان حتى القرن الثامن عشر الميلادي.  

في عام 1497، نجح المستكشف البرتغالي فاسكو دا جاما خلال رحلته إلى الهند عبر رأس الرجاء الصالح في اكتشاف طريق بحري أوروبي إلى الشرق. وقد سمح ذلك للأوروبيين بإنشاء قواعد تجارية دائمة في منطقة الخليج لأول مرة. وخلال القرن السادس عشر وأوائل القرن السابع عشر،  تعرضت الأراضي التي تشكّل قطر الحديثة للحروب من جانب العثمانيين والصفويين والبرتغاليين. وكانت خريطة بطليموس (المعروضة في مكتبة قطر الوطنية) إحدى أقدم الخرائط التي تشمل قطر وفيها يتم تصوير "كتارا" في شكل قلعة. وقد أشار الرحالة البرتغاليون إلى قطر في ثمانينات وتسعينات القرن السادس عشر، ويتم عرض قطر كقلعة واحدة في أطلس العالم للجغرافي لازارو لويس لعام 1596. ويمكن العثور على الإشارات الرئيسية لقطر بعد عام 1602، عندما استولى الصفويون على البحرين من البرتغاليين. وبعد هذا التاريخ، استخدم البرتغاليون قطر كقاعدة للإغارة على البحرين، وكذلك لفرض الضرائب على التجار الذين يسافرون عبر الخليج.   وقد كشفت الحفريات في الرويضة عن قلعة برتغالية ربما كانت تشير إلى نفس القلعة التي ذكرتها المصادر البرتغالية.

تعود أقدم إشارة عثمانية إلى قطر إلى عام 1555، حيث اعتُبرت قطر جزءاً من ولاية الأحساء العثمانية، التي احتُلت في خمسينات القرن السادس عشر. وكان هناك عداء كبير بين البرتغاليين والعثمانيين خلال القرن السادس عشر،  لا سيما فيما يتعلق بالبحرين التي احتلها البرتغاليون بين عامي 1521 و1602.  ومع ذلك، في سبعينات القرن السابع عشر، قام شيخ قبيلة بني خالد بطرد العثمانيين من الأحساء، وبذلك قضى تقريباً على الوجود العثماني في قطر تماماً.

في هذا المنعطف، شهدت قطر ظهور العديد من الكيانات القبَلية مثل بني خالد، الذين امتد حكمهم ليشمل رقعةً من الأرض عبر قطر والكويت.  وكانت قبيلة آل مسلم تمثل الجماعة القبَلية السائدة في شبه جزيرة قطر منذ القرن السادس عشر على الأقل. ومن بين القبائل الأخرى التي عُرفت بأنها كانت تقطن المنطقة قبل القرن الثامن عشر آل نعيم، أو حوالة، وهو اتحاد قبَلي للعرب البحّارة من الجانب الإيراني للخليج. وفي القرن الثامن عشر، استولى أعضاء "حلف العتوب القَبلي" على الكويت وقطر والبحرين، وكان هذا الحلف يتألف من عدد من الجماعات القبَلية بما في ذلك آل صباح وآل خليفة وآل فاضل وآل جلاهمة. وعلى الرغم من أن غالبية الجماعات القبَلية في حلف العتوب نشأت من وسط الجزيرة العربية، إلا أنها أصبحت في وقتٍ ما قائمة على الملاحة البحرية، حيث اعتمدت القوارب كوسيلة نقل أساسية.

هناك عدد قليل من المواقع التي عُرفت بأنها كانت مأهولة في القرن السابع عشر، على الرغم من أن الأدلة الأثرية والتاريخية على وجودها تُعد ضعيفة إلى حد ما. وبحلول نهاية القرن الثامن عشر، كانت هناك مجموعة كبيرة من المستوطنات، لا سيما على طول الساحل الشمالي لشبه جزيرة قطر. وكان أحد أهم التغييرات في القرن الثامن عشر يتمثل في الاختفاء الفعلي للسكان البرتغاليين ووصول التجار من هولندا وفرنسا وإنجلترا. وفي حين أن هذه الدول كانت موجودة في الخليج خلال القرن السابع عشر،  فقد احتدم الصراع خلال القرن الثامن عشر، ونتج عن ذلك احتكار بريطانيا للمنطقة فعلياً في بداية القرن التاسع عشر، مما مهّد الطريق لتاريخ قطر الحديث.