Дипломатические отношения между СССР и Чили были установлены 11 декабря 1944 года, прерваны Чили 21 октября 1947 года, восстановлены 24 октября 1964 года, прерваны СССР 22 сентября 1973 года, восстановлены 11 марта 1990 года.
О признании Российской Федерации государством-правопреемником СССР чилийское руководство заявило 26 декабря 1991 года.
В 2000-е годы заметное развитие получили политические контакты между двумя странами. В ноябре 2000 года и в октябре 2001 года в рамках саммитов АТЭС в Брунее и Шанхае состоялись встречи Президента Российской Федерации Владимира Путина и Президента Чили Риккардо Лагоса. В 2001‑2002 годах российский и чилийский лидеры обменивались посланиями, в которых затрагивались ключевые вопросы региональной и международной политики.
В октябре 2002 года по приглашению Владимира Путина Риккардо Лагос посетил Россию с официальным визитом.
В ноябре 2004 года в рамках очередного саммита АТЭС состоялся официальный визит Президента Российской Федерации Владимира Путина в Республику Чили. Это был первый в истории двусторонних отношений визит главы российского государства в эту страну.
Регулярные рабочие контакты поддерживают министры иностранных дел двух стран, неоднократно встречавшиеся в Москве и Сантьяго, а также в рамках различных международных форумов. На постоянной основе проводятся межмидовские политические консультации. Страны тесно взаимодействуют в рамках Совета безопасности ООН, в состав которого Чили входила в качестве непостоянного члена в 2003‑2004 годах.
Поддерживаются активные межпарламентские связи. В Государственной Думе Российской Федерации действует группа по связям с парламентами Чили, Перу и Боливии. В начале 2007 года группа по связям с российским парламентом была воссоздана и в Палате депутатов Национального конгресса Чили.
Договорно-правовую базу двусторонних отношений в настоящее время формируют следующие основные документы: Протокол о консультациях между МИД России и МИД Чили, Декларация о принципах взаимоотношений и сотрудничества между Россией и Чили, соглашения о культурном сотрудничестве, о торговле и экономическом сотрудничестве, о сотрудничестве в Антарктике, о воздушном сообщении и о безвизовых поездках по дипломатическим паспортам, о сотрудничестве и взаимной помощи в таможенных делах, об отмене виз для владельцев служебных российских и официальных чилийских паспортов, о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, о сотрудничестве в мирном использовании атомной энергии, меморандум о намерениях в области военно‑технического сотрудничества, протоколы о завершении переговоров по товарам и услугам в рамках присоединения России к ВТО.
Во время визита в Чили Президента России Владимира Путина были также подписаны Конвенция об избежании двойного налогообложения и предотвращении уклонения от налогообложения в отношении налогов на доход и капитал, межправительственное соглашение о военно-техническом сотрудничестве.
Кроме того, действует ряд межведомственных соглашений.
Развиваются и экономические связи между двумя странами. Сформирована Межправительственная Российско-Чилийская комиссия по торговле и экономическому сотрудничеству (МПК), первое заседание которой состоялось в Москве 28-29 июня 2005 года. По итогам работы МПК подписан Заключительный акт и одобрена Программа совместных действий по развитию сотрудничества между Россией и Чили.
В 2008 году, по данным МИД РФ, объем товарооборота между Россией и Чили составил порядка 370-380 миллионов долларов, из которых на экспорт России приходится около 20 миллионов.
В основе российского экспорта ‑ прокат черных металлов и минеральные удобрения. Российский импорт состоит из свежих и сушеных фруктов, вина, рыбы. Наиболее перспективные российские товары для поставок в Чили ‑ металлопрокат, удобрения, автомобили, вертолеты, дорожно‑строительная техника, горно‑шахтное и энергетическое оборудование.
В ноябре 1999 года в ходе визита в Сантьяго делегации Центробанка России подписано соглашение о сотрудничестве между центральными банками России и Чили. В июне 2005 года заключено межправительственное соглашение в области использования атомной энергии в мирных целях.
В Сантьяго учреждена и действует Чилийско-Российская торговая палата. В 2001 году был открыт ее филиал в Москве.
Российская сторона регулярно с 1994 года участвует в проводимых в Сантьяго раз в два года аэрокосмическом салоне «ФИДАЕ» и военно‑морской выставке «Экспонаваль». В 1998 году с космодрома Плесецк был осуществлен успешный запуск первого чилийского спутника «ФАСАТ-БРАВО».
Подписаны соглашения о сотрудничестве между РАН и Университетом Чили, МГУ им. М.В.Ломоносова и Университетом Чили и Католическим университетом, Дипломатическими академиями двух стран, МГИМО и университетами Санто-Томас и Сантьяго-де-Чили, СПбГУ и Университетом Санто‑Томас. Чилийским студентам и аспирантам предоставляются стипендии для обучения в российских вузах.
Установлены связи в области пенсионного обеспечения и здравоохранения. Налажено взаимодействие между российскими и чилийскими антарктическими станциями.
Развивается двустороннее культурное сотрудничество. В Чили действует представительство Росзарубежцентра и российский Центр науки и культуры, по линии которых поддерживаются контакты с постоянно проживающими в стране соотечественниками и Ассоциацией выпускников советских и российских вузов им. А.С.Пушкина.
В ноябре 2008 года в Чили прошли Дни России, включавшие проведение кинонедель, фотовыставок, концертов. В Сантьяго делегация РПЦ и Русской православной церкви за границей (РПЦЗ) посетила два прихода ‑ святого апостола Иоанна Богослова (РПЦ) и святителя Нектария (РПЦЗ), и Русское кладбище.