Liverpool-middenvelder Mac Allister schoot drie minuten na rust laag binnen om de score te openen in het Estadio Monumental in Buenos Aires tegen een defensief ingesteld Chili.
Voormalig Manchester City-aanvaller Álvarez verdubbelde de voorsprong in de 84e minuut met een verwoestend schot van buiten het strafschopgebied, voordat invaller Dybala de eindstand noteerde met een treffer in blessuretijd.
Het was opnieuw een klinische overwinning voor de regerend wereldkampioen, die op koers ligt om het WK 2026, dat wordt gehouden in de Verenigde Staten, Mexico en Canada, te bereiken.
Het team van Lionel Scaloni is na zeven wedstrijden koploper en staat vijf punten los in de kwalificatiegroep met tien teams.
De top zes teams in de eindstand kwalificeren zich automatisch voor het WK in Noord-Amerika, terwijl het zevende team doorgaat naar een play-off.
Afscheid Di Maria
Argentinië, dat eerder dit jaar ook al met 1-0 won van Chili op weg naar het prolongeren van de Copa América-titel, begon de wedstrijd zonder de geblesseerde aanvoerder Lionel Messi en veteraan Angel Di María, die na de Copa América in juli afscheid nam van het internationale voetbal.
Di María werd geëerd door zijn voormalige teamgenoten tijdens een ceremonie voorafgaand de wedstrijd, voordat hij vanaf de tribune toekeek hoe de wereldkampioen zijn zesde overwinning in zeven kwalificatiewedstrijden veiligstelde.
Ondanks de afwezigheid van Messi en Di María had Argentinië genoeg creativiteit in de aanval, met Lautaro Martínez en Atlético Madrid's Álvarez die de Chileense verdediging in problemen brachten.
Argentinië controleerde het middenveld met Mac Allister naast Rodrigo De Paul en Enzo Fernández.
Na een afwachtende eerste helft kwam de doorbraak in de 48e minuut toen Álvarez vanaf rechts een lage voorzet gaf. Martínez liet de bal slim doorrollen naar Mac Allister, die nauwkeurig raak schoot in de hoek.
Bolivia verplettert Venezuela
In een andere kwalificatiewedstrijd op donderdag hervatte Bolivia zijn kwalificatiecampagne met een 4-0 overwinning op Venezuela in een wedstrijd die op meer dan 4.000 meter hoogte werd gespeeld.
Doelpunten van Ramiro Vaca, Carmelo Algaranaz, Miguel Terceros en Enzo Monteiro zorgden voor pas de tweede overwinning van Bolivia in de kwalificatie en brachten hen naar de zevende plaats in de stand.
Het resultaat rechtvaardigde Bolivia's beslissing om de wedstrijd in El Alto — Spaans voor "De Hoogtes" — te spelen, in plaats van op de gebruikelijke locatie in het naburige La Paz, dat op 3.600 meter hoogte ligt.
De ijle lucht van El Alto maakte het duidelijk moeilijk voor de Venezolaanse spelers, die hun energie verloren tegen een Boliviaans team dat zich wil kwalificeren voor hun eerste WK sinds 1994 in de Verenigde Staten.
Ondanks het zware verlies weigerde de Venezolaanse coach Fernando Batista om de hoogte als excuus te gebruiken.
"Van de tien vragen gaan er acht over de hoogte," zei Batista. "Je zult mij er niets over horen zeggen."
Beauty van Vaca
Het mooiste doelpunt van Bolivia kwam van Vaca na slechts 13 minuten. De 25-jarige middenvelder verzamelde de bal ongeveer 30 meter van het doel, sneed naar binnen vanaf links en loste een verwoestend schot dat in de bovenhoek vloog.
Venezuela, het enige team uit Zuid-Amerika dat zich nog nooit heeft gekwalificeerd voor een WK, blijft ondanks de nederlaag goed gepositioneerd om de finales te bereiken.
De 'Vinotinto' staan vierde in de stand met negen punten uit zeven wedstrijden, achter Argentinië, Uruguay en Colombia.
Venezuela speelt aanstaande dinsdag thuis tegen Uruguay in hun achtste kwalificatiewedstrijd.
De kwalificaties in Zuid-Amerika gaan vrijdag verder met Uruguay, dat in Montevideo gastheer is van Paraguay, terwijl het worstelende Brazilië, dat 11 punten achterloopt op koploper Argentinië, het opneemt tegen Ecuador in Curitiba.
Colombia, dat derde staat, reist naar Lima om het op te nemen tegen hekkensluiter Peru.
