Ród Barberinich dążył do zagarnięcia tego księstwa dla siebie, co doprowadziło do wybuchu otwartej wojny (1641–1644). Zakończyła się ona klęską wojsk papieskich i spustoszeniem ziem Państwa Kościelnego. Wobec wojny trzydziestoletniej oraz konfliktu hiszpańsko-francuskiego papieska dyplomacja kierowana przez Barberiniego zajmowała postawę umiarkowanie profrancuską, co wywołało poważny kryzys w stosunkach z Hiszpanią i cesarzem.
Francesco Barberini, jako członek Rzymskiej Inkwizycji, był jednym z sędziów Galileusza. Był jednym z trzech członków trybunału, którzy odmówili złożenia podpisu pod wyrokiem skazującym uczonego.
W trakcie sprawowania rządów w Państwie Kościelnym Francesco Barberini dorobił się ogromnej fortuny oraz pokaźnej klienteli, ale także wielu wrogów. Na konklawe 1644 po śmierci Urbana VIII bezskutecznie próbował przeforsować kandydaturę swojego sojusznika, kardynała Giulio Sacchetti. W rezultacie papieżem został kandydat kompromisowy, kardynał Pamphilj jako Innocenty X. Pod naciskiem opinii publicznej wszczął on śledztwo w sprawie pochodzenia majątku rodu Barberini, oskarżając ich o nielegalne wzbogacenie się kosztem majątku Stolicy Apostolskiej.