El 10 de Agosto de 1809 Quito proclamó su independencia. Los cabildos de Ibarra y Otavalo plegaron al movimiento. La Junta Suprema dio a Ibarra la categoría de ciudad y a Otavalo, la de villa. Pero la reacción española no se hizo esperar. Su ejército, comandado por el general Sámano, venció a las tropas de la Junta de Gobierno en San Antonio de Ibarra el 27 de noviembre de 1812 y en Yahuarcocha, el 1 de diciembre. Sámano apresó al Comandante Francisco Calderón y lo fusiló en la plaza mayor de Ibarra, el 3 de diciembre.

En 1820 se reanudó la guerra libertaria. Los pueblos de Imbabura, apoyaron con hombres, vituallas, dinero, a la causa de la independencia. El hecho más trascendente fue la Batalla de Ibarra, el 17 de julio de 1823, cuando el Ejército patriota, comandado por el propio Bolívar, triunfó sobre el general Agustín de Agualongo. El Libertador, reconoció el apoyo de los imbabureños y otorgó a Otavalo e Ibarra, el estatuto de ciudad.

El Congreso Grancolombiano reunido en Bogotá creó el 25 de junio de 1824 la provincia de Imbabura con su capital Ibarra, y los cantones Ibarra, Otavalo, Cotacachi y Cayambe. Separados de la Gran Colombia, el nuevo Estado mantuvo la misma división territorial. Imbabura se extendía desde Rumichaca al norte, al río Guayllabamba al sur. El 11 de abril de 1850, se creó el cantón Tulcán. En 1855, Cayambe pasó a formar parte de la provincia de Pichincha con las parroquias, Tabacundo, Cangahua, Tocachi y Malchinguí. En 1861 se estableció, de manera definitiva, el cantón Cotacachi. En 1880 se creó la provincia de Veintimilla, hoy provincia del Carchi, con lo que todo ese territorio se separó de Imbabura.

El 2 de marzo de 1938 fue creado el cantón Antonio Ante. El 26 de mayo de 1981 el cantón Pimampiro. El 9 de febrero de 1984 se creó el último cantón: Urcuquí.

Un terrible terremoto destruyó totalmente Ibarra el 16 de agosto de 1868. Hubo grandes daños en Otavalo y Cotacachi. 20 mil imbabureños murieron en la tragedia. La capital provincial fue reconstruida a partir de 1872. En 1987, otro sismo de alta intensidad causó daños en la provincia, aunque sin producir desgracias personales.

En 1929 el ferrocarril llegó a Ibarra. En 1957 a San Lorenzo.

La provincia ha vivido un permanente desarrollo social, económico, educativo y hoy se mantiene como una de las provincias más importantes del Ecuador.