Brasil se tornara, àquela altura, no principal polo colonial dos interesses. Os lucros com o comércio das Índias haviam desaparecido, sendo consumidos na construção de edifícios portentosos, pelos presentes aos amigos da realeza, tanto portugueses como estrangeiros. Logo começaram a faltar recursos para a construção de navios, para organizar e manter guarnições militares, forçando o governo português a contrair empréstimo junto aos banqueiros europeus.
Muito embora estivesse interessado em investir no processo de colonização do Brasil, faltavam também os recursos para tal projeto. sendo assim, Portugal resolveu implantar um sistema em que essa tarefa fosse transferida para as mão de iniciativa particular, tendo o rei Dom João III dividido o Brasil em 15 grandes lotes (as capitanias) e os entregou a pessoas de razoáveis condições financeiras, os donatários, que eram a autoridade máxima dentro da sua capitania, tendo a responsabilidade de desenvolvê-la com seus próprios recursos. Com a morte do donatário, a administração da capitania passava para seus descendentes, surgindo daí a expressão capitania hereditária.
As relações entre o rei, os donatários e os colonos eram definidos primeiramente pela carta de doação, que transferia a posse da capitania da Coroa para o donatário, e pelo foral, que estabelecia direitos e deveres de todos. Cabia ao donatário, em primeiro lugar, colonizar a capitania, fundando vilas; em seguida, deveria policiar as suas terras, protegendo os colonos contra ataques de índios e estrangeiros. Deveria, também, fazer cumprir o monopólio real do pau-brasil e do comércio colonial e, caso fossem encontrados metais preciosos, 1/5 de seu valor seria pago à Coroa. Em contrapartida, além de passar a capitania a seus herdeiros, o donatário tinha o direito de doar sesmarias a colonos, escravizar índios para trabalho agrícola, montar engenhos, além de cobrar impostos e exercer a justiça em seus domínios.
Muito embora o propósito do governo português fosse lógico, o sistema de capitanias hereditárias foi considerado um fracasso. As principais razões para esse resultado foram a grande distância entre as capitanias e a metrópole; a grande área das capitanias, pois existiam algumas com mais de 400.000 Km2; o desinteresse de vários donatários, que por não possuírem recursos suficientes, nem chegaram a tomar posse de suas terras, bem como a falta de recursos que garantissem investimentos e o desenvolvimento colonizador. Além disso, constantes ataques dos índios, revoltados com a escravidão, além dos ataques dos corsários franceses foram problemas que contribuíram para a queda do sistema de capitanias no Brasil.
Mesmo assim, duas capitanias tornaram-se viáveis: a de São Vicente, no sul, cujo donatário era Martim Afonso de Sousa, que contou com a já fundada vila de São Vicente, seguida de novas povoações, como Santos, Santo André, São Paulo, entre outras. O sucesso povoado contou, também, com a boa administração do padre Gonçalo Monteiro, além do êxito no cultivo da cana-de-açúcar e na criação de gado. No norte, prosperou a capitania de Pernambuco, pertencente a Duarte Coelho. Foi ela a que progrediu, devido, dentre outros fatores, ao cultivo da cana-de-açúcar, que se adaptou facilmente ao clima e ao solo massapê, cujas características favoreciam esse cultivo. Além disso, seu donatário investiu grande somas na fundação de vilas, como Igaraçu e Olinda, e na pacificação dos índios tabajaras, com recursos obtidos no comércio oriental Geograficamente, além da abundância de pau-brasil, a capitania ainda era beneficiada por estar mais próxima de Portugal, o que barateava o produto.