El paíño de Wilson alcanza la madurez sexual en torno a los 4 años de edad.
La nidificación se produce entre noviembre y mayo, aunque el momento exacto de inicio depende en cierta medida del lugar del mundo en el que se encuentre cada ave. Las colonias se sitúan cerca del mar. Los nidos se construyen en grietas de rocas o en madrigueras en la tierra. Se pone un solo huevo blanco.
Los adultos buscan comida sólo por la noche para evitar ser detectados por aves depredadoras como las gaviotas y los págalos. Encuentran sus nidos en la oscuridad por el olfato.
Ambos progenitores se turnan para incubar (unos 2½ meses) el huevo y alimentar al polluelo una vez que ha nacido. Los polluelos son criados durante unos 2 meses.
Las crías abandonan finalmente el nido entre 50 y 100 días después de nacer, tiempo que parece depender de cuánto se les haya alimentado durante el periodo de cría.