Periodo republicano
"Hito Cero", fin de la Carretera Panamericana en Quellón
Después de la independencia, Chiloé se vio beneficiado con la apertura del comercio y fue centro de abastecimiento de los balleneros extranjeros. Desde mediados del siglo XIX y hasta principios del siglo XX fue el principal productor de durmientes para ferrocarriles en todo el continente. A partir de entonces comenzaron a formarse nuevos pueblos para dedicarse a la industria, así nacieron Quellón, Dalcahue, Chonchi y Quemchi. Desde 1895 se fueron entregando tierras a colonos alemanes, ingleses, franceses y españoles, también a grandes industrias productoras.
Con el auge de la ganadería se comenzó a ocupar la zona interior de las islas, pues antes sólo se ocupaban las costas. Con la construcción del ferrocarril entre Ancud y Castro en 1912 se afianzó la ocupación de las tierras interiores del este de la isla. Este ferrocarril quedó fuera de servicio en 1960 por los daños que sufrió luego del gran terremoto ocurrido ese año.
A finales del siglo XX, Chiloé siguió el modelo impuesto en todo Chile y experimentó cambios en sus sistemas de vida. Las nuevas empresas de acuicultura, como las salmoneras, trajeron beneficios para los chilotes, como la generación de empleos, pero también problemas, como la alteración de los ecosistemas.
En 1972 se presentó por primera vez el proyecto de construcción de un puente que permitiera unir la Isla Grande con el territorio continental. La idea de la construcción de este viaducto sólo comenzaría a concretarse durante el gobierno de Ricardo Lagos el que lanzó el proyecto como parte de las obras para celebrar el Bicentenario del país. Sin embargo, durante 2006, el proyecto del Puente Bicentenario fue cancelado luego que el costo estimado superara con creces lo presupuestado inicialmente.