Asi, agregando la "bandera" rfIgnoreCase, en el ultimo parametro:
Código Delphi
[-]
var
Texto, PalabraHola, OtraCosa :String;
begin
Texto := 'Este es mi texto con la palabra HoLa';
PalabraHola := 'HOla';
OtraCosa := 'NUEVA';
ShowMessage(StringReplace(Texto, PalabraHola, OtraCosa, [rfReplaceAll, rfIgnoreCase]));
end;