Lederne av alliansen Demokratisk alternativ førte an i demonstrasjonen, som først og fremst var en protest mot en ny utdanningslov som ble vedtatt i forrige måned.
Kritikere av loven mener den vil føre til at elevene blir indoktrinert med Chávez sosialistiske budskap.
– Jeg kjemper for min datter og alle barn i Venezuela. De har ingen framtid med denne mannen som leder, sa en av demonstrantene, som ikke ville oppgi navnet sitt.
Flere uttrykte også misnøye over at en rekke radiostasjoner er blitt stengt den siste tiden.
– Vi må bli kvitt denne kommunisten. Vi starter en revolusjon, ropte en sveitsisk kvinne bosatt i Venezuela.
Ba om dialog
Borgermesteren i Caracas, Chávez-motstanderen Antonio Ledezma, talte rett til den omstridte presidenten under demonstrasjonen.
– Om du ønsker fred, bør du åpne veien for dialog, sa Ledezma.
I en annen del av Caracas arrangerte regjeringsmedlemmer en demonstrasjon til støtte for Chávez.
Her dreiet slagordene seg om kamp mot imperialisme og motstand mot Colombias planer om å la amerikanske soldater benytte landets militærbaser.
Delt syn på Chávez
Chávez har gjennomført en rekke reformer som har kommet underklassen i Venezuela til gode, og han er svært populær i de fattige bydelene rundt om i Venezuela.
I middel- og overklassen mener man på sin side at presidenten fører landet i retning av diktatur.
– Vi er her i dag for å støtte presidenten vår og avvise opposisjonens marsj, sa 27 år gamle Nelson Guanchez.
Chávez er for tiden på besøk i Iran, men talte til tilhengerne sine på telefon.
– Fedreland og sosialisme eller døden, ropte Chávez, som la til at han var stolt av tilhengerne sine.
Advarte demonstranter
Opposisjonens tog endte ved justisminister Luisa Ortegas kontor i Caracas.
Der viste demonstrantene sin misnøye med arrestasjonene etter protestene i forrige måned og ikke minst Ortegas advarsel om at demonstranter kan bli stilt for retten for opprør om de forstyrrer ro og orden.
Fredag marsjerte Chávez-motstandere i en rekke byer verden over.
Demonstrantene protesterte først og fremst mot det de kaller angrep på ytringsfriheten i Venezuela.