Перестрелка продолжалась, но с небольшим эффектом. Испанский огонь был явно неэффективен, в то время как союзнические суда, несмотря на то, что стояли на якоре, без пара, а некоторые даже с разобранной паровой машиной, стреляли довольно точно. Шхуна "Ковадонга" под командой лейтенанта Мануэля Томсона, сблизилась с фрегатом "Рейна Бланка" на расстояние 600 метров и несколько раз успешно поразила противника. Все время боя испанцы находились за пределами дальности стрельбы береговых батарей. Вооруженные пароходы союзников "Лаутаро" и "Антонио Варас" также не участвовали в перестрелке по причине плохого состояния машин.
После двух часов боя и примерно 1500 выстрелов поврежденные испанские корабли отступили. У "Рейна Бланка" был сильно разрушен борт по ватерлинии около винта. Фрегат получил 16 попаданий, в то время как "Вилья де Мадрид" -11. Опасаясь посадки на мель и дальнейших повреждений от огня союзной эскадры, испанские корабли отошли к Вальпараисо. Корабли перуанского и чилийского флота также были повреждены и понесли урон в экипажах.
Хотя бой при Абтао окончился без явного победителя и его нельзя было считать решающим сражением, для союзников это была большая моральная победа. Не имея достаточных сил для сухопутной операции, испанцы не смогли завоевать господства в море. В Испании правительство и газеты требовали мести. Миф о том, что жители бывших испанских колоний запаникуют и разбегутся только от одного вида самого незначительного испанского военного корабля, был развеян.
Разгневанный Мендес Нуньес с броненосным фрегатом "Нумансия" и наскоро отремонтированным фрегатом "Рейна Бланка" двинулся на юг, чтобы дать союзникам новый бой. Однако чилийские и перуанские корабли после сражения перебазировались в более укрепленный чилийский порт Хуито, а испанцы были не в состоянии напасть на такую позицию, не рискуя сесть на мель, и вынуждены были отказаться от своих планов.
25 марта перуанские корветы "Америка" и "Унион" выдвинулись к Магеллановому проливу, чтобы перехватить новый испанский военный корабль - фрегат "Апьманса", который, согласно данным разведки, Мадрид посылал на усиление Тихоокеанской эскадры. Перуанцы патрулировали пролив в течение почти месяца, но не могли найти противника. Испанский фрегат прибыл в южноамериканские воды в течение последней недели апреля.
После этого союзнический флот оставался в южных чилийских водах, ожидая прибытия из Европы вновь построенных перуанских броненосцев "Уаскар" и "Индепенденсия".
После неудачного для испанцев сражения при Абтао и ввиду невозможности нанести соединенному флоту союзников новый удар, Мендес Нуньес решил предпринять иные устрашающие карающие действия против "мятежников" и восстановить престиж флота и страны. Он двинул свою эскадру для бомбардировки двух самых экономически важных и крупных портов противника. Первой своей целью он выбрал чилийский порт Вальпараисо.
Командующие британской и американской эскадрами в чилийских водах пробовали возражать против плана атаки на том основании, что порт совершенно незащищен, а население города составляет 80 000 человек, но это оказалось бесполезно, хотя некоторые чилийские политики были бы рады столкновению между испанцами и американо-британскими силами - особенно с учетом того, что "Нумансия" не вошла в испанский отряд, блокирующий Вальпараисо. Коммодор Джон Роджер, командующий американской эскадрой, предложил свои услуги посредника по урегулированию вопроса, но Мендес Нуньес не поддержал эту идею, так как имел четкие распоряжения от своего правительства: уничтожить флот союзников или разрушить приморские города. После провала при Абтао у него просто не было выбора.