За свідченням китайських та індійських джерел, ще до VII ст. балійці прийняли індуїзм. Балійський принц Ерланга 1019 р. став засновником яванської держави Кагуріпан (згодом Кедірі). 1284 року Кертанагара, останній магараджа Сінгасарі, індуїстської держави в Східній Яві, захопив Балі, але після його смерті в 1292 р. острів відновив свою незалежність. 1343 року Балі потрапив під владу яванської імперії Маджапагіт й залишався під її владою поки ця індуїстська держава 1478 року не була повалена мусульманами. В XVI ст. острів Балі залишився останнім оплотом індуїзму на теренах сучасної Індонезії. Сюди пересилилося багато яванської індуїстської знаті, священників та інтелектуалів.

Голландці вперше відвідали Балі 1597 року, тоді острів був поділений між декількома мусульманськими державами, які воювали між собою. 1894 року голландці анексували держави Булеленг та Джембрана на півночі Балі. 1906 року вони атакували Денпасар, а 1908 року захопили весь острів, при цьому загинуло понад 3,5 тис. балійців.

Під час Другої світової війни, Балі, як і вся Індонезія, був окупований японськими військами. В 1946 році на заході Балі відбувся бій між голландськими військами та індонезійською революційною армією. 1950 року острів став частиною Республіки Індонезія.