帝国の首都として行政機能の集中したリオの街は順調に発展していった。1854年にはブラジル初の鉄道14kmがリオに建設され、ガス燈や電信、上下水道といったインフラも整備され始めた。1889年に帝政が廃止され共和制に移行するものの、リオは引き続きブラジル連邦共和国の首都となった。当時の市街はグアナバラ湾の入口にほど近い現在のセントロ地区のみであったが、19世紀末には人口は50万、1900年には81万に達し、市街は拡大していった。1902年に就任した第5代大統領のロドリゲス・アルヴェスは首都であるリオの改善に熱心に取り組み、都市計画家フランシスコ・ペレイラ・パソスを起用して都市計画を実施し、1903年には東西南北の幹線道路が整備された。黄熱病が撲滅され、衛生状況が大きく改善したのもこの時期である。南のボタフォゴ地区やさらに南のコパカバーナへと市街地が延びていった。コパカバーナやイパネマへと通じる直通トンネルも建設された。

ジェトゥリオ・ドルネレス・ヴァルガス時代の開発政策により、第二次世界大戦後に商工業が発展すると内陸部や北東部から職をもとめて大量の人々が流入した。しかし、経済の重心は徐々に内陸部のサンパウロ市に移っていき、1950年代にはリオの人口はサンパウロに抜かれ、現在に至るまでリオはブラジル第2の都市となっている。また1960年、ジュセリーノ・クビシェッキ大統領によって首都はブラジリアに移され、リオは行政の中心地としての機能を失った。遷都後もそれまでの連邦直轄区の領域、すなわち今日のリオデジャネイロ市域はグアナバラ州としてリオデジャネイロ州と併存していたが、1975年にグアナバラ州とリオデジャネイロ州が合併し、ニテロイ市にかわって新リオデジャネイロ州の州都になった。1992年にはこの地で地球サミット（環境と開発に関する国際連合会議）が開催され、「環境と開発に関するリオデジャネイロ宣言」（リオ宣言）とその行動計画であるアジェンダ21が合意された。

2009年10月2日、東京、シカゴ、マドリードとの投票に勝利して、第31回夏季オリンピックのリオ開催が決定した。これは南米大陸初、ラテンアメリカ全体でも1968年開催のメキシコオリンピックに次ぐ48年ぶり2回目のオリンピック開催となる。
人口動態リオデジャネイロ都心部の眺め

白人（53.4%）、混血（33.5%）、黒人（12.6%）、その他（0.5%）。19世紀末から20世紀初頭の大量の移民によって人種構成は多様化し、ポルトガル系のほか、イタリア系、スペイン系、ドイツ系、日系（15000人）、ユダヤ系、レバノン系など、多種多様な人種が混在し、混交している。1872年に27万人だった人口は、1890年に52万人、1900年に81万人、1950年に237万人、2000年には585万人に達した。この人口増加の多くは国内移動、とくに貧しい北東部からの大量流入によるもので、これによりリオ市内各所にファヴェーラ（スラム）ができ、貧富の差や治安の悪化が問題となっている。
経済

サンパウロについでブラジル第2の経済規模を持ち、ブラジルGDPの5.4%をリオ1市で生み出している。首都移転により行政機能は失われたが、ペトロブラス社などの公企業や半官半民の企業はブラジリアへは移転せず、リオに本社を置き続けた。工業面でもブラジル第2の都市であり、石油精製や造船、鉄鋼、冶金、石油化学、薬品、セメント、印刷、ゴム、食品などの産業が立地している。しかしながら、経済構成でみた工業の割合は1割程度で、残りの9割は商業・サービス業からなる。昨今では、バラ・ダ・チジューカ地区（バラ・ダ・チジューカ街区およびレクレイオ・ドス・バンデイランテス街区）における大規模ショッピングセンターでの商業・サービス業の伸展、同地域における高層マンション、住宅の建設などが新たな経済活動の主軸となっている[4]。

リオデジャネイロ港は貨物取扱量でブラジルで3番目の港であり、埠頭の総延長は7kmに及ぶ。リオデジャネイロ州、ミナスジェライス州、エスピリトサント州、そしてサンパウロ州の貨物を主に取り扱っている。
交通交通地図郊外電車ガレオン国際空港グアナバラ湾フェリー
市内交通

セントラル・ド・ブラジル駅を起点に郊外電車（SuperVia）8路線が張り巡らされている。リオ市内の観光地や商業の中心地などの主要な場所やその近郊へは地下鉄が1番線、2番線、4番線の合計3路線や地下鉄が運営するバスが利用でき[8]、また市内のバスはリオデジャネイロで最も使用される交通手段である。比較的安価なタクシーも手軽な移動手段であり、近年ではUberや99 App（ポルトガル語版）といったライドシェアの利用者が急増している。かつて多くの路線を有した路面電車は一路線残っている。2016年、ライトレール（en:Rio de Janeiro Light Rail）の運行が始まった。
航空

市内に2つの空港がある。主に国内線向けのサントス・ドゥモン空港と、主に国際線向けのリオデジャネイロ国際空港（ガレオン国際空港）である。

特に市内のサントス・ドゥモン空港とブラジル最大の都市であるサンパウロ市内のコンゴーニャス空港との間には「ポンチ・アエレア」（空の架け橋）と呼ばれるシャトル便が就航しており、世界でも有数の利用者数を誇る路線となっている。