La colonia

Aunque la Capitanía General de Chile la reivindicaba como propia, la región en 1563 pasó a depender de la Audiencia de Charcas dentro del Virreinato del Perú.
En 1564 se creó la Provincia de Tucumán, Juríes y Diaguitas, siendo su primer gobernador Francisco de Aguirre con asiento en Santiago del Estero. Con la creación de la Gobernación del Tucumán en 1566 y del Obispado en 1570, esta región empezó a cobrar importancia.
La gobernación del Tucumán era a un extenso territorio de 700.000 km² que abarcaba de norte a sur los territorios y actuales provincias de Tarija, Jujuy, Salta, Catamarca, la actual provincia de Tucumán, Santiago del Estero, La Rioja y Córdoba. La ciudad de Santiago del Estero fue la primera capital de esta provincia, y en ella se fundó la primera diócesis en actual territorio argentino. Desde ella se fundaron casi todas las ciudades de la Gobernación del Tucumán, por lo que lleva el nombre honorífico de madre de ciudades.
Pero la ciudad no tuvo el crecimiento de las demás de la provincia. Acosada por las periódicas crecidas del río Dulce, no tuvo el crecimiento que se esperaba de una capital de provincia; por lo que la capitalidad pasó a Córdoba y Salta, alternativamente. La diócesis fue trasladada a Córdoba.
Sin embargo, la población rural, muy mestizada, se mantuvo alta. En la época de la Independencia era la tercera de las actuales provincias argentinas en población.
En 1776 el Tucumán pasó a formar parte del recién creado Virreinato del Río de la Plata.
Al subdividirse administrativamente el Virreinato del Río de la Plata, conforme a la Real Ordenanza de Intendentes del 28 de enero de 1782, la actual provincia de Santiago del Estero quedó ubicada dentro de la Gobernación Intendencia de San Miguel de Tucumán. La Real Cédula del 5 de agosto de 1783, suprimió la Gobernación Intendencia del Tucumán, con lo cual Santiago del Estero junto con Catamarca, Tucumán, Jujuy, Salta y la Puna de Atacama, pasó a integrar la nueva Gobernación Intendencia de Salta del Tucumán, con sede gubernativa en Salta. Mientras el resto del territorio formó la de Gobernación Intendencia de Córdoba del Tucumán que incluía a Córdoba, San Luis, Mendoza, San Juan, La Rioja y pequeños sectores occidentales de la actual Provincia de Santa Fe.