Al comenzar el siglo XIX, la infraestructura de transporte y comunicaciones era precaria e insuficiente. Los pocos caminos que comunicaban las ciudades quedaban intransitables durante el invierno y la ausencia de grandes puentes para cruzar los ríos transversales, obligaban a arriesgadas maniobras de coches y carretas. Para solucionar estos problemas de infraestructura, el presidente Manuel Bulnes creó en 1842 el Cuerpo de Ingenieros Civiles, una institución dependiente del Ministerio del Interior, con la misión fundamental de ejecutar las obras de infraestructura para las nuevas ciudades, los caminos, puentes y obras hidráulicas. Entre estas destacaron el acueducto desde Laguna Negra a Santiago (1890) y la canalización definitiva del río Mapocho (1878-1888).

Otra obra vital de la ingeniería para el desarrollo del país fue el ferrocarril. Ingenieros extranjeros, como los norteamericanos William Wheelwright, Henry Meiggs y Allan Campbell, guiaron el empuje de miles de obreros chilenos en la construcción de los ferrocarriles mineros del norte, el ferrocarril Santiago-Valparaíso y el ferrocarril del sur. Notables obras de ingeniería fueron los numerosos puentes ferroviarios que debieron construirse a lo largo del país. Entre ellos, el viaducto del Malleco fue uno de los más destacados. Con 348 metros de longitud y 102 metros de altura, fue diseñado por el ingeniero chileno Victorino Aurelio Lastarria y construido entre 1885 y 1890.

Por otro lado, para mejorar las comunicaciones el gobierno comenzó la instalación del telégrafo en Chile. En 1852 se unió telegráficamente a Valparaíso y Santiago vía Casablanca, para luego avanzar hasta Talca a fines de la década de 1850. En el decenio siguiente, el telégrafo avanzó hasta Copiapó, por el norte, y Concepción, por el sur. En 1879, la Guerra del Pacífico hizo necesaria la extensión del telégrafo desde Caldera hasta Antofagasta.

En la década de 1870, y gracias a los capitales de empresas privadas, se conectaron las líneas telegráficas nacionales con las internacionales. Uno de los primeros enlaces internacionales fue el telégrafo trasandino, obra emprendida por los hermanos Clark. Esta línea comenzaba en la ciudad de Los Andes y cruzaba la cordillera hasta conectarse con la red telegráfica argentina, permitiendo en 1874 la conexión de Chile con Europa a través del cable telegráfico que comunicaba Buenos Aires con ese continente. La otra línea internacional se efectuó mediante el tendido de un cable submarino desde Chorrillos, cerca de Lima, a Caldera en 1875, lo que facultó a la capital peruana de una conexión hacia la red telegráfica chilena y, a través de ésta, a la red argentina que se comunicaba con Europa. Dos años después se extendió el cable submarino desde Caldera hasta Valparaíso, cuyo servicio quedó inaugurado en septiembre de 1876.