Trong quá trình xâm chiếm và sáp nhập toàn bộ lãnh thổ của Champa vào lãnh thổ của mình. Chúa Nguyễn đã từng bước đưa những lưu dân người Việt di cư tới sinh sống, ở xen lẫn với những người dân bản địa, từng bước thiết lập vững chắc hệ thống chính quyền của mình ở vùng đất mới. Cứ sau mỗi lần quân chúa Nguyễn dẹp yên được những cuộc chống đối của Champa, chúa Nguyễn lại lấy thêm được một phần lãnh thổ của Champa. Để bảo đảm cho vùng đất của mình, chúa Nguyễn đã cử tướng đem binh lính và tập hợp dân nghèo tới sinh sống, khai phá trên vùng đất mới chiếm được. Đồng thời cũng tiến hành những biện pháp cương quyết để bảo vệ những vùng lãnh thổ đã giành được, cũng như sự chống đối của các nước láng giềng trong quan hệ ngoại giao.
Địa bàn của tỉnh Phú Yên ngày nay nguyên là một bộ phận lãnh thổ của nước Champa. Sau sự kiện vua Lê Thánh Tông đem quân đích thân tấn công Champa và giành lại được những vùng đất trước kia nhà Hồ đã lấy được của Champa. Vua Lê Thánh Tông đã cho chia vùng đất giáp với biên cương Đại Việt thành ba tiểu quốc nhỏ, nhằm làm suy yếu sự chống đối của Champa và bảo vệ bình ổn vùng biên cương. “Sau khi Trà Toàn bị
bắt, tướng của hắn là Bô Trì Trì chạy đến Phiên Lung, chiếm cứ đất ấy, xưng là chúc Chiêm Thành, Trì Trì lấy được 1 phần 5 đất của nước Chiêm, sai sứ sang xưng thần, nộp cống, được phong làm vương. Vua lại phong vương cho cả Hoa Anh và Nam Bàn gồm 3 nước để dễ ràng buộc” [15, tr.470].
+ Chiêm Thành là đất từ núi mà sau đó gọi là Thạch Bi trở về nam, phong cho Bô Trì Trì.
+ Nam Bàn là vùng đất từ núi này trở về phía Tây, phong cho dòng dõi của vua nước Chiêm cũ còn sót lại. Đây có thể là vùng đất thuộc khu vực Tây Nguyên.
+ Nước thứ ba là Hoa Anh nhưng lúc bấy giờ vua Lê Thánh Tông vẫn chưa thiết lập được chính quyền của mình trên vùng đất này, mà chỉ giao cho những những quan lại và tướng cũ của Chiêm Thành cai quản.Và chỉ đến thời chúa Nguyễn thì chính quyền của Đại Việt mới thực sự được thiết lập ở vùng đất này, đánh dấu bước tiến về sự mở rộng lãnh thổ của Đại Việt về phía Nam. Đó là sự kiện năm 1578. Do nước Champa vẫn thường cho quân lính quấy phá vùng biên giới giữa hai nước. Vì muốn giữ yên biên cương, bờ cõi của mình chúa Nguyễn Hoàng đã nhiều lần mang quân đi đánh dẹp.
Năm 1578, chúa Nguyễn Hoàng cử Lương Văn Chánh cầm quân tiến vào Hoa Anh, vây đánh và hạ thành An Nghiệp – một trong những kinh thành kiên cố và đồ sộ nhất trong lịch sử của vương quốc Champa, đẩy họ về biên giới cũ ở phía Nam đèo Cả. Cuộc tấn công của Lương Văn Chánh và chính quyền họ Nguyễn mới chỉ nhằm thiết lập lại trật tự cũ như đã có trước đó. Tuy nhiên Lương Văn Chánh cũng đã tiến thêm một bước trong việc đưa dân lưu tán vào khai khẩn miền đất này, rãi rác từ phía nam đèo Cù Mông đến đồng bằng sông Đà Diễn. Và từ sự kiện này đã chính thức đánh dấu sự có mặt và xác lập địa giới hành chính của chính quyền chúa Nguyễn, mở đầu cho sự hình thành và phát triển ổn định của xã hội người Việt trên mãnh đất này. Đó chính là cơ sở đầu tiên cho cuộc Nam tiến đầu tiên của nhân dân Đại Việt vào sâu trong vùng lãnh thổ cũ của vương quốc Chiêm Thành. Về nhân vật Lương Văn Chánh và sự kiện năm 1578 được sách Đại Nam liệt truyện ghi như sau: “Lương Văn Chánh người huyện Tuy Hòa tỉnh Phú Yên. Tổ tiên là người Bắc Hà. Lúc trước làm quan nhà Lê đến chức Thiên Vũ vệ Đô chỉ huy sứ. Đầu năm Mậu Ngọ (1558) theo (Nguyễn Hoàng) vào Nam. Khoảng năm Mậu Dần (1578), người Chiêm đến lấn cướp. Chánh tiến quân đến sông Đà Diễn, đánh lấy được Hồ Thành (xã An Nghiệp). Nhờ có quận công được thăng chức Đặc tiến Phu quốc Thượng tướng quân; tước Phủ nghĩa hầu, lại đổi làm An Biên trấn quan huyện Tuy Viễn chiêu tập dân khai phá đất hoang ở Cù Mông, Bà Đài lại mộ dân khai hoang dọc theo sông Đà Rằng, chia lập thôn ấp, dần dần hơi đông đúc. Kế chết được tặng là Tiền trấn dinh Tham tướng phù quận công phong làm thần Bảo quốc, nhiều lần hiển hiện linh ứng, người làng lập đền thờ” [31, tr.272]. Theo nội dung của một công văn của chúa Nguyễn
gửi cho Lương Văn Chánh thì chúa Nguyễn đã giao nhiệm vụ cho Lương Văn Chánh đem lưu dân từ huyện Tuy Viễn vào khai phá vùng đất từ đèo Cù Mông đến đèo Cả, tức vùng đất Phú Yên ngày nay. Nội dung của công văn này như sau (bản dịch): “Dạy Phù Nghĩ hầu Lương Văn Chánh đã giữ việc quân lâu ngày có công trạng, quyền coi huyện Tuy Viễn, trấn An Biên rằng: Hãy liệu đem số dân xã Bà Thê đã trục vào hạng dân và các thôn phường khách hộ theo hầu công việc, lấy riêng số dân khách hộ đến các xứ Cù Mông, Bà Đài, Bà Diễn, Đà Niễu, trên từ nguồn mọi dưới đến cửa biển, kết lập gia cư địa phận, khai khẩn ruộng đất hoang cho tới khi thành thục sẽ nạp thuế như lệ thường. Nhược bằng vì việc mà nhiễu dân, điều tra ra sẽ bị xử tội. Nay dạy. Năm Quang Hưng thứ hai mươi, tháng hai, ngày mồng sáu. Ấn. Tổng Trấn Tướng Quân” [27, tr.292]
Qua đó có thể thấy tuy cương vực lãnh thổ của Đại Việt đối với vùng đất Phú Yên đã được xác lập từ năm 1471 dưới triều vua Lê Thánh Tông nhưng mãi tới năm 1578 dưới thời chúa Nguyễn Hoàng thì nền tảng cơ sở hành chính mới bắt đầu được thiết lập. Tới khi Lương Văn Chánh chiêu mộ lưu dân tới đây khai hoang lập ấp thì một xã hội của người Việt mới được hình thành và từng bước đi vào ổn định. Những lưu dân đi theo Lương Văn Chánh vào khai phá vùng đất Phú Yên lúc bấy giờ chủ yếu là dân của vùng Thuận Quảng. Họ đã tới sinh sống và lập nghiệp trên những địa điểm quan trọng và có nhiều điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp là các vùng Bà Đài, Bà Diễn và Đà Rằng. Đây là vùng đồng bằng phì nhiêu với sự bồi đắp hàng năm của ba con sông là sông Ba, sông Hinh và sông Đà Rằng. Tuy không có những số liệu cụ thể về thành quả của công cuộc khẩn hoang của Lương Văn Chánh và nhân dân Đại Việt lúc bấy giờ, nhưng có thể thấy được công lao to lớn của Lương Văn Chánh. Công lao của ông đã được nhân dân Phú Yên ghi nhận và suy tôn ông làm Thành Hoàng, và một ngôi trường phổ thông nổi tiếng của Phú Yên bây giờ cũng đang mang tên ông như một sự ghi nhớ về người đã có công khai sinh ra vùng đất Phú Yên – trường THPT Lương Văn Chánh. Sau khi ông chết, chúa Nguyễn đã truy tặng tước Phù Quốc Công, điều đó đã khẳng định ông là một trong những người có công đầu trong việc mộ dân, lập ấp trên vùng đất sau này được mang tên là Phú Yên.
Nhưng cơ sở chính quyền của chúa Nguyễn ở vùng đất Phú Yên lúc bấy giờ vẫn chưa được thiết lập vững chắc. Sau khi Lương Văn Chánh qua đời người Chăm vẫn thường tổ chức các cuộc tấn công, quấy phá nhân dân trong vùng. “Khoảng 10 năm cuối
thế kỉ XVI và đầu thế kỉ XVII, Chiêm Thành lại lấn đất Hoa Anh, giết và đuổi những người nông dân Việt vào cư trú khai khẩn miền đất này. Năm 1611, Nguyễn Hoàng sai Nguyễn Phong làm tướng quân vào đánh lại, Chiêm Thành bị thua, vua là Po Nit (1603- 1613) phải bỏ Hoa Anh rút về phía nam đèo Cả. Lần này họ Nguyễn lấy hẳn đất Hoa Anh, lập ra một phủ mới là phủ Phú Yên, gồm hai huyện Đồng Xuân và Tuy Hòa, lập dinh Phú Yên, đóng quân để phòng giữ. Lương Văn Chính được cử làm tham tướng dinh Trấn Biên, sau đổi là dinh Phú Yên” [5, tr.213].
Như vậy là mãi sau sự kiện năm 1611, khi Văn Phong vào dẹp yên vùng biên cương và lập ra phủ Phú Yên thì đời sống của những cư dân ở đây mới được ổn định và trở thành cư dân của Đại Việt chứ không phải thân phận lưu dân như trước nữa. Và có thể khẳng định đến mốc thời gian 1611 thì Phú Yên mới chính thức nằm trong cương giới
của nước Đại Việt. Kể từ đây thì chính quyền Đàng Trong mới thực sự cai quản và tiến hành khai khẩn vùng đất này với quy mô lớn. Theo Nguyễn Đình Đầu thì “ phủ Phú Yên rộng trên 5000 km2” [5, tr.12] . Và đến năm 1629, Phú Yên được đổi thành Trấn Biên
doanh.
Đến năm 1653, các chúa Nguyễn đã có một bước tiến nữa trong quá trình mở rộng lãnh thổ về phía Nam. Đó là sự kiện vua của Champa là Bà Tấm đem quân xâm lấn Phú Yên, chúa Nguyễn đã sai Cai Cơ Hùng Lộc làm Thống binh đem hơn 3000 quân đi đánh quân Champa. Trước sức mạnh của quân chúa Nguyễn, Bà Tấm không chống đỡ nỗi phải bỏ chạy, sau đó sai con là Xác Bà Ân mang thư đến xin hàng. Chúa Nguyễn Phúc Tần đã đồng ý và lấy sông Phan Rang làm giới hạn để phân định ranh giới với Champa. Chúa Nguyễn đã cho lập từ núi Đại Lãnh tới sông Phan Rang làm hai phủ Thái Khang và Diên Ninh, tức địa phận tỉnh Khánh Hòa ngày nay. Theo nghiên cứu của Nguyễn Đình Đầu thì phần đất này
“rộng khoảng 5.500 km2” [5, tr.13]. Đến đây thì cuộc Nam tiến mở rộng lãnh thổ về phía
Nam của chúa Nguyễn đã có thêm một bước tiến dài. Kể từ sau sự kiện Lương Văn Chánh được cử vào Nam đánh bại quân Chiêm lập ra phủ Phú Yên và thực hiện những chính sách nhằm khai phá mở mang vùng đất mới.
Đến năm 1653, hệ thống chính quyền của Đàng Trong đã được thiết lập vững chắc ở vùng đất thuộc địa phận tỉnh Phú Yên, Khánh Hòa ngày nay. Đến năm 1690, chúa Nguyễn Phúc Trăn đã cho đổi phủ Thái Khang thành phủ Bình Khang. Qua đời chúa Nguyễn Phúc Khoát, phủ Diên Ninh đã được đổi tên thành phủ Diên Khánh. Sau khi chúa Nguyễn Phúc Khoát tổ chức lại nền hành chính trong nước đã đổi các cơ quan trực thuộc phủ chúa làm lục bộ, chia lãnh thổ ở Đàng Trong thành 12 dinh, trong đó dinh Bình Khang gồm hai phủ Diên Khánh và Bình Khang. Những cư dân người Việt vẫn tiếp tục hành trình di cư về phía Nam. Những cộng đồng làng xóm của người Việt được xây dựng và củng cố vững chắc, xen kẻ với đời sống của những cư dân bản địa, nhưng họ đã dần trở thành một bộ phận nhỏ trong cộng đồng các dân tộc Việt Nam.