לאחר עצמאות צ'ילה ב-1810 המשיכה ולפראיסו להתפתח, עם הקמתו של הנמל המרכזי של הצי הצ'יליאני. עד מהרה, ובמיוחד בתקופת הבהלה לזהב באמצע המאה ה-19, הפך הנמל לנקודה שבה עצרו ספינות רבות שעשו דרכן בין האוקיינוס האטלנטי והאוקיינוס השקט דרך כף הורן ומצר מגלן. בעקבות התבססותה והגברת חשיבותה, נקבעה ב-1842 כבירתו של מחוז ולפראיסו. ב-1852 נחנכה מסילת ברזל בינה לבין סנטיאגו. ככל שגדלה התנועה הימית בעיר, כך גדל גם מספר המהגרים שנותרו בה, בעיקר מאנגליה, גרמניה, צרפת, ארצות הברית, שווייץ ואיטליה. בהדרגה נחלש אופייה הספרדי של העיר והיא הפכה יותר קוסמופוליטית. האנגלים הביאו את הכדורגל, הצרפתים הקימו את בית הספר הקתולי הראשון, וגם הגרמנים והאנגלים הקימו בתי ספר פרטיים. המהגרים השפיעו גם על האדריכלות בעיר, שהושפעה מסגנונות שונים. כן נבנו במורדות התלולים של גבעות העיר פוניקולרים.