Den 27-årige dominerade från början, golvade sin motståndare i den 10:e omgången och vann 120-108, 119-108 och 117-110 på domarnas poängkort.
Bältet kunde bara vinnas av Yafai efter att Panamanianen blev av med det när han misslyckades med att göra vikten.
Oslagbar i 21 professionella slagsmål, hade Yafai tidigare Samväldet och brittiska super-flyweight bälten.
Den Birmingham fighter vann också en silvermedalj på 2010 EM under sin amatörkarriär.
"Det är otroligt, det kommer att ta ett tag att sjunka in", sade han. "Jag visste att jag skulle göra det, det var bara en fråga om hur. Jag gjorde bara vad jag behövde göra.
"Jag längtar efter att få bli världsmästare i Birmingham." Mina händer är lite ömma så jag kanske är ute lite, men så fort jag kan komma in i gymmet kommer jag att vara tillbaka arbetar och gör mig redo att försvara detta bälte."
Matchen var en del av ett packat underkort när Storbritanniens Anthony Joshua behöll sitt IBF världsmästerskap i tungvikt genom att knocka American Eric Molina.
Burys Scott Quigg vann sin första match sedan han förlorade till Carl Frampton i februari, och hans första som fjäderviktare, outpointing Mexikos Jose Cayetano.
Tidigare världsmästare Quigg, 28, fick käken bruten av Frampton men visade inga tecken på svaghet när han återvände till ringen.
Cayetano, själv kämpar på 126lb för första gången, var oberörd av de flesta av hans motståndares slag fram till slutet av den åttonde omgången, när han började vissna.
Och Quigg avslutade sin rival med en blinkande vänster-höger kombination på nära håll, domaren ringer ett stopp på förfarandet med Cayetano på däck.
Quigg har gott om alternativ vid fjädervikt. Frampton flyttade upp och hävdade WBA fjäderviktstiteln i juli, Welshman Lee Selby är IBF titelhållare och Leeds Josh Warrington är också i jakten på en världstitel.
Liverpool's Callum Smith stannade på kurs för en världstitel skott med en brutal 10: e-round knockout av spelet Lancastrian Luke Blackledge.
Domare Steve Gray kunde ha stoppat matchen tidigare men lät den ensidiga misshandeln fortsätta tills Blackledge slogs medvetslös.
Det fanns ett par oroliga minuter som en benägen Blackledge gavs syre innan han ingefära, och barmhärtigt, gjorde det tillbaka till fötterna.
Smith, 26 år, försvarade framgångsrikt sin brittiska titel för första gången och förblev obesegrad i 22 proffsmatcher, med 17 knockouter.
Han rankas som nummer ett av WBC men Sveriges Badou Jack försvarar bältet mot Storbritanniens IBF-mästare James DeGale i januari.
I en spännande lätt tungviktstävling stoppade Frank Buglioni Hosea Burton i den 12:e och sista omgången för att säkra den brittiska titeln.
Manchesters Burton, 28, byggde en tidig ledning bakom hans jabb och några ramrod höger händer, och utmanarens ansikte var en blodig röra vid mitten runderna.
Men Londonarens slag började få en effekt längs sträckan och Burton föll ner under en spärreld den 11:e.
Mitt igenom den 12:e blev Burton bedövad av en höger till templet innan han gick ner igen. Han klättrade upp för sina fötter, men domaren avblåste saker efter ett nytt angrepp av Buglioni, med en minut och fyra sekunder kvar.
Buglioni, 27, förbättrar till 19 segrar (15 KOs) och två nederlag från 22 pro slagsmål och kan belönas med en andra chans på en världstitel.
Welterweight Conor Benn, son till den brittiska legenden Nigel, gjorde det till sex segrar av sex med en första omgången knockout av Manchesters Steven Backhouse.
Ta reda på hur du kommer in i boxningen med vår specialguide.
Storbritanniens Kal Yafai vann WBA-titeln med ett enhälligt beslut om Luis Concepcion.