30. srpnja 1552. godine, požeški sandžak-beg Ulama opkolio je Viroviticu nadmoćnom vojskom. Grad je trebalo braniti 50 haramija, ali vidjevši veliku nadmoć turske vojske, grad se predao bez borbe. Tako je Virovitica 1552. godine prešla u tursku vlast. Krajem 16. stoljeća, Turci su počeli naseljavati svoje pristalice i pratitelje. Većinu tih novih doseljenika činili su dinarski vlasi, a bilo je dosta i pravih etničkih Srba. Mnoga srednjovjekovna sela odjednom su nestala i nikada se više nisu obnovila. Umjesto njih pojavljuju se nova, koja se održavaju sve do danas. Pravoslavni doseljenici na virovitičkom području bili su crkveno podređeni svome vladiki, kojemu je bilo sjedište u manastiru Duzluku, kod Orahovice, a imao je naslov požeškoga metropolite.

Preostalo katoličko stanovništvo ostalo je bez vjerskih poglavara jer su ovdje odnosi između katoličke crkve i turskih vlasti bili sasvim prekinuti. Više od 120 godina, u Virovitici su živjeli pretežno Turci i pomuslimanjeni poturice. Starije gradske objekte su preuredili za svoje potrebe, a ostale su jednostavno srušili. Tako je do kraja 16. stoljeća, Virovitica dobila tipičan izgled turske kasabe. Kraj turske vladavine u Virovitičkom kraju, počeo je 13. srpnja 1684. godine, kada je vojska generala Leslija opkolila Viroviticu. Turci su u pregovorima uspjeli dobiti garanciju da će za predaju grada moći slobodno otići u Bosnu. U Virovitici je u to doba bilo oko 300 janjičara i oko 1000 Turaka sa ženama i djecom. Kada su krenuli prema Bosni, dočekala ih je krajiška vojska kod Brestovca i pobila ih. Nakon oslobođenja Virovitice od Turaka, ubrzo su oslobođena i mjesta Sopje, Voćin i Slatina. Do 1687. godine, čitava zapadna Slavonija je bila u rukama krajiške vojske i od tada ovdje započinje novo doba.