ในระยะราวพุทธศตวรรษที่ 16–18 ละโว้หรือลพบุรีตกอยู่ภายใต้อำนาจทางการของอาณาจักรเขมรเป็นครั้งคราว ปลายพุทธศตวรรษที่ 18 เกิดความอ่อนแอในอาณาจักรเขมร ทำให้รัฐต่าง ๆ ที่เคยอยู่ใต้อำนาจปลีกตัวเป็นอิสระ รวมทั้งละโว้ด้วย ในราวพุทธศตวรรษที่ 19 ปรากฏหลักฐานว่าเมืองลพบุรีน่าจะเป็นเมืองที่พระเจ้าอู่ทองเคยครองราชย์มาก่อนที่จะย้ายไปสถาปนาอาณาจักรอยุธยา และในสมัยกรุงศรีอยุธยานี้เองที่ลพบุรีเจริญรุ่งเรืองที่สุด เพราะสมเด็จพระนารายณ์มหาราช (ครองราชย์ พ.ศ. 2199-2231) ได้สถาปนาลพบุรีเป็นราชธานีที่สอง หลังแผ่นดินสมเด็จพระนารายณ์มหาราชแล้ว ลพบุรีก็ขาดความสำคัญลงมากจนกระทั่งถึงรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 4 แห่งกรุงรัตนโกสินทร์ ได้โปรดสถาปนาเมืองลพบุรี