Предпринята четвёртая попытка основать город Гвадалахара, оказавшаяся удачной
После образования колонии Новая Испания испанцы трижды предпринимали попытки обосноваться в этих местах, но все они потерпели неудачу из-за нападений туземцев.
Четвёртая попытка, оказавшаяся удачной, была предпринята 14 февраля 1542 года, основатель города, Кристобаль де Оньяте, назвал город в честь испанской Гвадалахары, родного города своего друга, конкистадора западной Мексики, Нуньо Бельтрана де Гусмана. Название испанского города происходит от арабского wādi l-ḥijāra, что в прямом переводе иберского слова arriaca означает «долина камней» или «река, текущая среди камней».
Благодаря удачному расположению Гвадалахара быстро развивалась, и в 1560 году сюда переехали из Компостелы светские и религиозные власти Нуэва-Галисии, одной из провинций Новой Испании. В 1570 году в городе обосновались религиозные ордена августинцев и доминиканцев, что способствовало росту его значения. На следующий год был основан Гвадалахарский университет, второй старейший университет в Мексике и пятый в Северной Америке.
Гвадалахара оставалась столицей Нуэво-Галисии вплоть до Мексиканской войны за независимость. В начале войны город стал оплотом отрядов сепаратистов Мигеля Идальго, но вскоре, из-за бесчинств, творимых повстанцами, симпатии населения города изменились в пользу роялистов. В январе 1811 года отряд из 6 тысяч роялистов разгромил почти 100-тысячную армию сепаратистов, и далее, вплоть до окончания войны, Гвадалахара оставалась под контролем сторонников испанской короны.
В 1823 году Гвадалахара стала столицей вновь образованного штата Халиско. В 1843-44 годах город был центром неудачного восстания против президента Санта-Анны. Во время гражданской войны 1857-61 годов в Гвадалахаре некоторое время размещалось правительство Бенито Хуареса. Город был захвачен французскими интервентами в 1864 и отбит мексиканцами обратно в 1866 году.
Строительство в конце XIX века железных дорог, соединивших Гвадалахару с морскими побережьями и с Соединёнными штатами, дало толчок стремительному росту экономики и населения города. Второй, не менее бурный расцвет, Гвадалахара пережила в 1940—1980 годах, когда в город хлынули сотни тысяч молодых деревенских жителей. С тех лет и поныне в городе сохранилась резкая имущественная и классовая разница между различными районами.
Гвадалахара прогремела на весь мир 22 апреля 1992 года, когда из-за взрыва бензопровода погибло 252 человека, а материальный ущерб составил почти 1 млрд долларов США.
Начало 2000-х стало временем нового подъёма городской экономики. В 2007 году Гвадалахара заняла второе место среди городов Северной Америки по перспективам экономического роста по версии Financial Times.