18 октября был принят конституционный акт о государственной независимости Азербайджана, одобренный 95% граждан, принявших участие в референдуме 29 декабря 1991.
Тем временем разгорелся конфликт в Нагорном Карабахе. В начале 1992 была провозглашена независимость Нагорного Карабаха. В последовавшей за этим войне между Арменией и Азербайджаном преимущество оказалось на стороне армян. Неудачи в Нагорном Карабахе послужили причиной отставки Муталибова, который был смещен в марте 1992.
В июне 1992 на президентских выборах был избран Абульфаз Эльчибей, лидер националистически настроенной группы оппозиционных партий и, в частности НФА, бывший диссидент и политзаключенный, за которого было отдано более 60% голосов. Эльчибей выступал против членства Азербайджана в СНГ, за сближение с Турцией и расширение связей с иранскими азербайджанцами.
Снижение жизненного уровня граждан, поражение азербайджанских войск в Нагорном Карабахе, неудачные решения Эльчибея в области внутренней и внешней политики, поставившие республику на грань гражданской войны и экономического хаоса, вызвали недовольство населения. В начале июня 1993 в Гяндже под руководством полковника Сурета Гусейнова был поднят мятеж. Власть в Баку перешла к Алиеву, который быстро укрепил свои позиции. Официально Эльчибей был отрешен от поста президента референдумом, проведенным в августе. В октябре 1993 президентом Азербайджана был избран Алиев, который в 1998 был переизбран на второй срок.
В октябре 1994 премьер-министром Суретом Гусейновым и силами Отряда полиции особого назначения (ОПОН) под руководством братьев Ровшана и Махира Джавадовых была предпринята попытка государственного переворота. Повторную неудачную попытку переворота братья Джавадовы при помощи ОПОН МВД Азербайджана и при поддержке оппозиции предприняли в марте 1995.
По прогнозам, в 21 в. Азербайджан будет играть существенную роль в поставках энергоносителей на мировой рынок. В настоящее время азербайджанская нефть поступает к черноморским портам по двум нефтепроводам, имеющим пропускную способность в 25 млн. т в год. Один из них, северный, протянут через территорию России в Новороссийск, второй, западный, идет через территорию Грузии до терминала близ порта Супса. Принято решение о строительстве нефтепровода от Баку через Тбилиси и до турецкого порта Джейхан на побережье Средиземного моря. В то же время территория Азербайджана является важным транзитным путем для транспортировки нефти из закаспийского региона. В 1997 танкерами через Каспийское море и далее по железной дороге через территорию Азербайджана было перевезено ок. 2 млн. т нефти.
Другой важной проблемой является раздел ресурсов Каспийского моря. 6 июля 1998 президенты России и Казахстана подписали в Москве соглашение о разделе ресурсов северного сектора Каспийского моря. На повестке дня стоит вопрос о достижении соглашения на уровне глав всех пяти государств, имеющих выход к Каспийскому морю, – России, Азербайджана, Туркменистана, Казахстана и Ирана.
12 января 2003 в Кливлендской клинике (США, шт. Огайо) в возрасте 80 лет скончался бывший президент Азербайджана Гейдар Алиев (1923–2003).