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Mapa de Luís Teixeira (c. 1574) com a divisão do Brasil em 12 capitanias e a linha de Tordesilhas deslocada dez graus para oeste.

Desde as expedições de Gonçalo Coelho que se assinalavam incursões de franceses no litoral brasileiro..^[50] A partir de 1520, os portugueses apercebem-se que a região corria o risco ser disputada, dada a contestação do Tratado de Tordesilhas por Francisco I de França, que incentivava a prática do corso. O aumento do contrabando de pau-brasil e outros géneros por corsários, desencadearam um esforço de colonização efectiva do território.

Em 1532 D. João III instituiu o regime de capitanias hereditárias, promovendo o povoamento através das sesmarias, como se fizera com sucesso nas ilhas da Madeira e de Cabo Verde. Foram criadas quinze faixas longitudinais que iam do litoral até o Meridiano das Tordesilhas. Este sistema envolvia terras vastíssimas, doadas a capitães-donatários que possuíssem condições financeiras para custear a colonização. Cada capitão-donatário e governador deveria fundar povoamentos, conceder sesmarias e administrar a justiça, ficando responsável pelo seu desenvolvimento e arcando com as despesas de colonização, embora não fosse proprietário: podia transmiti-la aos filhos, mas não vendê-la. Os doze beneficiários eram elementos da pequena nobreza de Portugal que haviam se destacado nas campanhas da África e na Índia, altos funcionários da corte, como João de Barros e Martim Afonso de Sousa. Das quinze capitanias originais (a dois meses de viagem de Portugal) apenas as capitanias de Pernambuco e de São Vicente prosperaram. Ambas se dedicaram à lavoura de cana-de-açúcar e, apesar dos problemas comuns às demais, os donatários Duarte Coelho e os representantes de Martim Afonso de Sousa, conseguiram manter os colonos e estabelecer alianças com os indígenas.

Percebendo o risco que corria o projeto de colonização, a Coroa decidiu centralizar a organização da Colónia. Com a finalidade de "dar favor e ajuda" aos donatários, o rei criou em 1548 o Governo Geral, enviando como primeiro governador-geral Tomé de Sousa. Resgatou dos herdeiros de Francisco Pereira Coutinho a Capitania da Baía de Todos os Santos, transformando-a na primeira capitania real, sede do Governo Geral. Esta medida não implicou a extinção das capitanias hereditárias.

Esquema do ataque de Mem de Sá aos franceses na baía de Guanabara em 1560 (autoria desconhecida, 1567).

O governador-geral passou a assumir muitas funções antes desempenhadas pelos donatários. Tomé de Sousa fundou a primeira cidade, Salvador (Bahia), capital do estado. Trouxe três ajudantes para ocupar os cargos das finanças, da justiça e da defesa do litoral. Vieram também padres jesuítas, para catequese dos indígenas. Em 1551, foi criado o 1º Bispado do Brasil. Foram também instaladas as Cmaras Municipais, compostas pelos "homens bons": donos de terras, membros das milícias e do clero. Sob o governo de Tomé de Sousa que chegou ao Brasil um considerável número de artesãos. De início trabalharam na construção da cidade de Salvador e, depois, na instalação de engenhos na região.

Os governadores seguintes, Duarte da Costa (1553 - 1557) e Mem de Sá (1557 - 1572), reforçaram a defesa das capitanias, fizeram explorações de reconhecimento e tomaram medidas no sentido de reafirmar a colonização, enfrentando choques com índios e com invasores, especialmente os franceses, que em 1555 trazidos por Nicolas Durand de Villegagnon ocuparam o território o Rio de Janeiro, onde tentaram estabelecer uma colónia, a França Antártica. A ocupação francesa perduraria até 1567, ano em que foram definitivamente derrotados, estabelecendo-se em definitivo a hegemonia portuguesa. Surgiram ainda conflitos com o bispo, e com os próprios jesuítas que se opunham à escravidão indígena, e entre antigos e novos colonos.