הקפיטניה חנרל של צ'ילה
מושבה ספרדית

אדמותיו הפוריות של העמק המרכזי הפכו את צ'ילה לאסם התבואה של מלכות המשנה של פרו. עם זאת, נשארה צ'ילה אחד מהמחוזות העניים ביותר של האימפריה הספרדית. במרוצת המאה ה-18 חוותה צ'ילה גידול דמוגרפי וכלכלי מרשים כתוצאה מהרפורמות הבורבוניות ומהשקט לאורך הגבול הדרומי. החברה השתכללה והתפתחה, ובידודה היחסי של צ'ילה הציב אותה במקום נוח ביותר לקדם את פני העצמאות המבוששת לבוא.
עם תום שלביו העיקריים של כיבוש צ'ילה, להוציא את בני המפוצ'ה בדרום, החלה בהיסטוריה הצ'יליאנית, ובזו של אמריקה הספרדית כולה, תקופה ארוכה בת כ-200 שנה בה התקיימה והתפתחה בעולם החדש חברה קולוניאלית. תחת האימפריה הספרדית הייתה צ'ילה לממלכת צ'ילה, ומבחינה מנהלתית הייתה קפיטניה חנראל שבירתה סנטיאגו. השלטון הספרדי האפקטיבי כלל את העמק המרכזי, אשר משתרע בין הרי האנדים במזרח ורכס החוף במערב, לאורך מרכז המדינה, עד לנהר הביוביו. בראש הקפיטניה עמד מושל צ'ילה, שהיה גם הקפיטן-חנראל שלה, והיה נשיאה של האודיינסייה, בית הדין הגבוה ביותר בצ'ילה הקולוניאלית וכן גוף מייעץ למושל, אשר ייעצה לו (ומשום כך כונה גם "נשיא").
ככל הקפיטניות חנראל, הייתה צ'ילה אזור מנהלי במעמד מיוחד, אולם המלך פליפה השני הכפיף את מושל צ'ילה למשנה למלך של מלכות המשנה של פרו בצו מלכותי (real cédula) בשנת 1589, בו ציווה על מושל צ'ילה "לקיים, לציית ולהוציא לפועל את פקודותיו [של המשנה למלך של פרו], וליידע אותו בכל אשר דורש תשומת לב שם". המשנים למלך נטו לפרש לאור צו זה את מערכת היחסים בין המשנה למלך למושל צ'ילה ככזו של כפיפות ותלות, אולם, במקרים מסוימים תקשר המושל ישירות עם המלך, ואילו באחרים באמצעות המשנה למלך של פרו. על אף צו מכונן זה, היו גם צווים מאוחרים יותר שעסקו במערכת היחסים בין הקפיטניה למלכות המשנה. למשל, צו מלכותי אחר התיר למשנה למלך להתערב בנעשה בקפיטניה של צ'ילה רק במקרה של "תסיסה ואי סדר" (alboroto y tumulto); צו אחר האציל למשנה למלך את הסמכות לקבוע אסטרטגיה צבאית בנוגע למלחמת האראוקו; צו נוסף האציל למשנה למלך את הסמכות להדיח את המושל, וצו אחר, מאוחר יותר, ביטל סמכות זו.
בכל הנוגע למשאבים צבאיים, כגון חיילים וכלי נשק, וכן בנוגע לאספקה של מוצרים מסחריים, הייתה תלויה הקפיטניה במלכות המשנה של פרו. המערכת המשפטית של הקפיטניה הייתה עצמאית מזו של מלכות המשנה, להוציא את האינקוויזיציה, שהייתה מוסד שיפוטי דתי, וכן ענייני המסחר, שהיו תלויים באגודת הסוחרים (consulado) של לימה עד 1795. טיב הקשר בין הקפיטניה למלכות המשנה השתנה בתקופות השונות, בהתאם לאופיים של המושלים והמשנים למלך. כך, למשל, מסיבות אסטרטגיות של ביטחון מלכות המשנה ומתוך חשש משודדי ים, התערבו משנים למלך בניהול מלכות צ'ילה. כתוצאה מכך, ומהמרחק הרב שבין צ'ילה למלך שבספרד, נהגו מושלים רבים לפנות למשנה למלך בלימה בשאלות ובבקשה להנחיות בעניינים דחופים. עם זאת, מעולם לא הוכפפה הקפיטניה של צ'ילה באופן רשמי למלכות המשנה של פרו. לבסוף, בשנת 1798, בעקבות סכסוך בין המשנה למלך אמברוסיו או'היגינס והמושל אביס (Avilés), הכריז המלך קרלוס השלישי כי צ'ילה היא עצמאית ממלכות המשנה של פרו "כפי שצריך היה להבין זאת מאז ומעולם" (como siempre debió entenderse).
בעקבות הרפורמות הבורבוניות השתנו מעט גבולותיה של צ'ילה הקולוניאלית וגם מבחינה פנימית היא אורגנה מחדש. בשנת 1776, עם הקמת מלכות המשנה של ריו דה לה פלטה נקרעה מצ'ילה הפרובינציה של קוז'ו (Cuyo), שהייתה ממזרח להרי האנדים והושמה תחת סמכותה של מלכות המשנה החדשה. בשנת 1786 יושמה בצ'ילה שיטת האינטנדנסיות וזו חולקה לשתי אינטנדנסיות שהגבול ביניהן עבר בנהר המאולה (Maule). האינטנדנסיה הצפונית של סנטיאגו חולקה ל-14 מחוזות (partidos) ואילו זו הדרומית של קונספסיון ל-8. שנה לאחר מכן, בשנת 1787, הופרד האי צ'ילואה ונמסר לסמכותה הישירה של מלכות המשנה של פרו.
במהלך התקופה הקולוניאלית היו למלחמת האראוקו שלבים שונים, בהם כאלו של מצב מלחמה ואחרים של עתות שלום. נוסף על כך, נאלצו להתמודד מושלי צ'ילה במהלך חציה השני של המאה ה-17 עם פלישות חוזרות ונשנות של שודדי ים אנגליים. על מנת להחזיק בחיל מצב בקפיטניה נוסד בשנת 1599 הריאל סיטואדו (Real Situado), קרן מטעם הכתר ששולמה ממכרות הכסף של פוטוסי לאוצר מלכות המשנה של פרו על מנת לסבסד את עלות ביטחון הקפיטניה של צ'ילה. לתשלום השנתי הייתה חשיבות גדולה באיזון הגרעון של הקפיטניה הענייה.
מיקומה הגאוגרפי של צ'ילה, המרוחקת מדרכי הסחר העיקריות, אלו היבשתיות ואלו הימיות כאחד, היה אחד מגורמי הקושי העיקריים להתפתחות המושבה הקולוניאלית. מצב זה, יחד עם מצב הלחימה המתמיד בו נמצאה הקפיטניה משך רוב התקופה, הפכו את צ'ילה לאחת המושבות העניות ביותר באימפריה הספרדית שבאמריקות. מכיוון שכך הפעילות המסחרית של הקפיטניה התבססה בעיקר על הסחר עם מלכות המשנה של פרו. בשלב מאוחר יותר, על אף שהיה הדבר אסור לפי חוק, קשרה צ'ילה קשרי מסחר קבועים גם עם בואנוס איירס.
במרוצת המאה ה-17 התפתחו ענפי ייצור וייצוא השומן, העור והצ'רקי (Charqui) - בשר מיובש, והפכו למוצרי הייצוא העיקריים מצ'ילה למלכות המשנה של פרו. הדבר אפשר צמיחה והביא להתפתחות מואצת של ענף גידול בעלי החיים. המאה הבאה, המאה ה-18, עמדה, מבחינה כלכלית, בצילה של החיטה. עלייתה של החיטה כמוצר הייצוא העיקרי שינתה את אופייה של החברה הקולוניאלית לכזו שתאפשר ייצור חקלאי מוגבר, שיענה על הדרישה ההולכת וגדלה של מלכות המשנה לדגנים. כך, החל מסוף המאה ה-17 הפכה צ'ילה ל"אסם של פרו", אך בו בזמן נפגעה צ'ילה קשות ממגפה שפגעה באזורי גידול רבים. בו בזמן התפתח בצ'ילה ענף כריית הזהב, הכסף והנחושת.
על אף שברחבי האימפריה הספרדית הייתה נתונה המערכת הכלכלית למונופול, התפתח הסחר הבלתי חוקי, ובעיקר הברחות, במידה ניכרת במהלך המאה ה-18, בעיקר לאחר הגעתם של תושבים חדשים מצרפת, מארצות הברית ומאנגליה. רק מיסוד הסחר החופשי בתוך גבולות האימפריה הספרדית בשנת 1778, כחלק מהרפורמות הבורבוניות, אפשר יחסי חליפין קבועים עם המטרופולין.
במהלך התקופה הקולוניאלית הכו בצ'ילה מספר רעידות אדמה רבות עוצמה. זו שארעה ב-13 במאי 1647 הרסה חלק ניכר מהעיר סנטיאגו; זו של 15 במרץ 1657, וגל הצונאמי שבה בעקבותיה, הרסו לחלוטין את העיר קונספסיון, שעברה מפנקו (Penco), מקומה דאז, למיקומה הנוכחי בפנים הארץ; וזו שהתרחשה ב-8 ביולי 1730, חזרה ופגעה באופן קשה בסנטיאגו ובוולפראיסו.