Da Prins Pedro I proklamerte Brasils uavhengighet i 1822, bestemte han seg for å beholde Rio de Janeiro som hovedstad i sitt nye imperium. Rio fortsatte som hovedstad i Brasil etter 1889, da monarkiet ble erstattet av en republikk. Inntil tidlig i det 20. århundre var byen i stor grad begrenset til nabolaget nå kjent som det historiske sentrum, ved munningen av Guanabarabukten. Byens tyngdepunkt begynte å skifte mot sør og vest til den såkalte Zona Sul (Sone sør) i første del av det 20. århundre, da den første tunnelen ble bygget under fjellene som ligger mellom Botafogo og nabolaget nå kjent som Copacabana. Utvidelser av byen i nord og sør ble tilrettelagt gjennom konsolidering og elektrifisering av byens nettverk av trikker etter 1905.