公元前6世纪，波斯帝国把扩张矛头指向了爱奥尼亚地区和希腊半岛。公元前546年，波斯征服了位于小亚细亚西部的希腊人城市王国吕底亚，塞浦路斯便成为波斯从海上进攻希腊的必经之地。面对所向披靡的波斯大军，公元前525年，塞浦路斯诸王国主动向波斯帝国臣服。塞浦路斯与腓尼基、叙利亚、巴勒斯坦等被划归波斯帝国的第五行省管辖。这一时期塞浦路斯历史的主要特征，就是波斯和希腊对塞浦路斯的争夺。

塞浦路斯诸王向波斯帝国纳贡，年贡为350塔兰特10065301，并为其对外征战提供军队、船只。作为回报，塞浦路斯诸王国享有比埃及统治时期更高程度的自治权：诸王国内政完全独立自主；王位得到波斯国王的承认；可以完全自由地铸造银币和铜币；自主决定对外政策，甚至与外国签约时也无须波斯帝国官员的监督，这一点在波斯帝国其他行省均属例外。所以，尽管在波斯帝国的统治下，塞浦路斯仍然取得了较快发展，尤其在文化、艺术方面，如独具特色的“塞浦路斯风格”的雕塑正是出现于这一时期。

波斯帝国统治塞浦路斯后，由于诸王国之间的固有矛盾和波斯统治者的挑拨离间，塞浦路斯诸王国逐渐分化成了亲波斯和亲希腊两大派。索利、马里昂、克里昂和帕福斯王国是亲希腊的中坚；而塞浦路斯最有影响的萨拉米斯王国则与波斯关系密切。腓尼基人的新城——克提昂王国，是波斯帝国最忠实的盟友。

尽管塞浦路斯诸王国获得了高度自治权，但人们对波斯帝国的异族统治仍然心怀不满。公元前500年，当小亚细亚西部的希腊人城邦爱奥尼亚举起反抗波斯统治的大旗时，萨拉米斯的奥勒西洛斯推翻了亲波斯的王兄高戈斯国王，联合除阿马修斯以外的其他诸王国，发动了一次反抗波斯统治的民族起义。波斯帝国大军在萨拉米斯附近登陆，两军展开激战。由于双方力量悬殊，奥勒西洛斯英勇阵亡，起义失败了。奥勒西洛斯成为塞浦路斯希腊人的民族英雄。希罗多德曾对此次塞浦路斯人起义作过详细记述：“塞浦路斯人只过了短短一年的自由生活就又重新沦为奴隶了（公元前498年）。”

奥勒西洛斯领导的反抗波斯帝国的起义失败后，塞浦路斯诸王再度向波斯帝国称臣，他们的自治地位也并无多大改变。公元前480年，波斯帝国大王薛西斯出兵希腊，塞浦路斯诸王向波斯提供了150艘船只，并参加波斯大军与希腊作战。但对于这一事件史学家有不同解释。希罗多德认为塞浦路斯人表面上帮助波斯入侵自己的希腊同胞，而实际上是暗中帮助希腊人。

公元前450年，雅典人远征塞浦路斯。雅典军队初战告捷，占领了塞浦路斯西北部的马里昂。但次年围攻腓尼基人占据的克提昂时，雅典统帅西蒙阵亡，雅典被迫与波斯媾和，签订《卡里亚斯和约》，雅典承认波斯在塞浦路斯的地位。在波斯扶植下，腓尼基人占领了岛上最著名的城市萨拉米斯。公元前411年，萨拉米斯城的建立者，托塞家族的后裔埃瓦哥拉斯一世（公元前435～前374年），在雅典的帮助下被拥立为萨拉米斯国王。埃瓦哥拉斯一世发动了实现塞浦路斯独立和统一的“塞浦路斯战争”（公元前390～前380年），虽然壮志未酬，但他在传播希腊文化方面发挥了重要作用。