Juan de Oñate wurde in Mexiko geboren. Sein Vater, Don Cristóbal de Oñate, war einer der Entdecker und Erschließer der reichen Minen von Zacatec und ein wohlhabender und einflussreicher Bürger. Über Juan de Oñates frühes Leben ist wenig bekannt, obwohl er behauptete, an der Erschließung der Minen im Distrikt San Luis Potosi beteiligt gewesen zu sein und mit Vizekönig Luis de Velasco in den Kriegen gegen die feindlichen Indianer im Norden Mexikos gedient zu haben. Er heiratete Doña Isabel de Tolosa, die Enkelin von Hernán Cortés und Urenkelin des letzten Aztekenherrschers Montezuma II.
Im Jahr 1583 veranlassten die kombinierten Auswirkungen der Reise von Sir Francis Drake nach Kalifornien und die ständigen Bitten der Kirche, unter den Pueblo-Indianern Missionen einzurichten, Philipp II. von Spanien dazu, einen königlichen Befehl zur „Entdeckung, Befriedung und Besiedlung der Provinz Neu-Mexiko“ zu erlassen. Wiederbelebte Geschichten über reiche Mineralienvorkommen im Norden erregten großes Interesse, und viele bewarben sich um die Leitung der Expedition, in der Hoffnung, Reichtum und Ruhm zu erlangen. Schließlich erhielt Oñate 1595 den Auftrag unter der Bedingung, dass er eine Truppe von 200 Mann aufstellen und den größten Teil der Kosten für die Kolonisierung übernehmen würde. Im Gegenzug ernannte der König Oñate zum Gouverneur und Adelantado von Neu-Mexiko.
Nach zahlreichen Verzögerungen verließ die Expedition, die aus etwa 400 Personen bestand, Santa Bárbara im Januar 1598. Im Mai überquerte die Gruppe den Rio Grande bei El Paso und zog auf dem als Jornada del Muerto bekannten Weg nach Norden bis zu einem Punkt oberhalb des heutigen Santa Fe, wo sie San Juan de los Caballeros gründeten. In den nächsten Jahren kämpfte die kleine Kolonie um ihre Existenz. Oñate und seine Kapitäne unternahmen mehrere Expeditionen, darunter eine nach Norden nach Kansas und eine weitere nach Westen zum Golf von Kalifornien, aber sie entdeckten weder neue Zivilisationen noch konnten sie den schwer fassbaren Mineralienreichtum der Region finden.
In der Zwischenzeit wurden die Indianer zunehmend feindseliger. Das Pueblo Á coma erhob sich zu einem Aufstand, den Oñate nur mit großem Blutvergießen niederschlug. Trotz Oñates Bemühungen gedieh die Kolonie nicht, und die Menschen gaben dem Gouverneur die Schuld an all ihren Problemen. Als Oñate 1607 feststellte, dass er bereits 400.000 Pesos für Neu-Mexiko ausgegeben hatte, bat er um seine Entlassung aus dem Gouverneursamt. Um 1609 kehrte er nach Mexiko zurück, um sich einer Anklage wegen Misswirtschaft zu stellen. Er wurde wegen Befehlsverweigerung und Misshandlung von Indianern und Kolonisten verurteilt. Oñate legte gegen das Urteil Berufung ein und konnte möglicherweise vor seinem Tod eine Begnadigung erwirken.