Hij werd in 1646 door H.H. Bewindhebbers der West-Indische Compagnie tot Directeur-Generaal van de kolonie ‘Nieuw-Nederland’ benoemd.
‘Stijfkoppige Piet’, zooals hij door de bevolking algemeen werd genoemd, vond de kolonie in een allertreurigsten toestand. De kolonisten klaagden - en niet ten onrechte - over het bewind, dat wèl hooge belastingen hief, maar geen rechten gaf. Elke poging om een vertegenwoordiging in het leven te roepen, werd met kracht onderdrukt. Ook Stuyvesant, evenals zijn voorgangers, weigerde in den beginne het verzoek der ‘Boeren Reeckels’ om een ‘Raad’ samen te stellen.
Eenige jaren later was hij echter op aandrang uit Holland genoodzaakt om een eigen bestuur: Burgemeester, Schout en Schepenen van Nieuw-Amsterdam te erkennen. De samenwerking liet evenwel veel te wenschen over.
Klachten van het stedelijk bestuur over zijn arbitraire handelingen werden door hem beantwoord met... ontbinding van dat college.
Toen ook dat niet hielp, dreigde hij met ‘arbitrale correctie’. Wie zich daartegen verzette, zou hij met de stukken van het proces naar Holland sturen. Zij konden daar dan wel bij Heeren Majores ‘appeleeren’.
Tot aan het eind van zijn bewind bleef de verstandhouding tusschen den Directeur-Generaal en den Raad gespannen.
In 1653 ontving de hoofdplaats der kolonie officieel den naam van ‘Nieuw-Amsterdam’.
Onder het gedonder van het geschut werd bij deze gelegenheid eene nieuwe zijden vlag op de woning van den Directeur-Generaal geheschen. Waar omstreeks dien tijd een vierde van Nieuw-Amsterdam uit kroegen en wijnhuizen bestond, kan men zich licht voorstellen, dat in zulk een omgeving de feestvreugde vier dagen ach ereen kon aanhouden en de ‘trompetters’ van den ‘Edelen Gouverneur’ hunne instrumenten kapot hadden geblazen, welke later op stadskosten moesten worden hersteld.
Materieel ging Nieuw-Amsterdam onder Stuyvesant's bestuur zeer vooruit. In 1646 telde de hoofdplaats niet meer dan 300 wapendragende inwoners. Met de bevolking van Rensselaerswijk inbegrepen, kon men het zielental van Nieuw-Nederland op 2000 stellen.
In 1660 was dit aantal tot 10.000 gestegen. Zooveel vreemdelingen hadden er zich gevestigd, dat in 1658 de plakkaten tegen de smokkelarij - onder Stuyvesant's bewind werden er 24 plakkaten van dergelijke strekking uitgevaardigd - in het Fransch en Engelsch vertaald moesten worden.
Bij de overgave van Nieuw-Amsterdam aan de Engelschen in 1664 had het weinig gescheeld of Stuyvesant had het tractaat niet gerectificeerd.
Op aanraden van Dominee Megapolensis, die hem op den inhoud van Lukas XIV 31 en 32 wees, waarin gezegd wordt, dat men, alvorens aan te vallen, moet overwegen of men kracht genoeg heeft om met tienduizend te ontmoeten, wie met twintigduizend komt, gaf hij ten slotte toe.
De zijden vlag werd nedergehaald en later door een der Engelsche dames als bedsprei gebruikt.
Stuyvesant stierf op vergevorderden leeftijd op zijn ‘bowerie’ in Nieuw-Nederland en heeft niet de tij delijke herovering van Nieuw-Amsterdam in 1673 door Evertsen beleefd.
Ondanks zijn despotieke karakter was hij de beste Gouverneur, die Nieuw-Nederland gehad heeft. Hij was een man van hooge moraliteit, hetgeen van niet één zijner voorgangers gezegd kon worden. De bevolking kon steeds op hem vertrouwen. Ook bij de Engelschen en Indianen was hij zeer gezien. Niet ten onrechte verklaarden Burgemeester en Schepenen, bij zijn vertrek naar Holland, waar hij ontboden was om over de overgave der kolonie aan de Engelschen verantwoording af te leggen, dat hij een ‘reghten lyffhebber ende patriot deser provincie ende een voorstander der Gereformeerde Religie’ was.