西班牙人口次于德国、意大利、英国和法国，居欧洲第五位。西班牙人口分布极不均匀，在约占全国面积2/3的内地，居民仅有1/3。
西班牙是一个多民族的国家，主体民族是卡斯蒂利亚人，即西班牙人，占总人口的70%。其次有加泰罗尼西人，约690万，占总人口18.8%；加利西亚人，约300万，占82%；巴斯克人，约85万，占2.3%；还有吉普赛人4万，葡萄牙人3万，美国人3万，古巴人2万等。
加泰罗尼亚人主要居住在西班牙东北部，巴塞罗那即是加泰罗尼亚重镇。少数加泰罗尼亚人住在阿拉贡地区，在德国、意大利、安道尔以及其他国家还有约60万人；加利西亚人的聚居地在西北部的加利西亚地区，他们的起源同葡萄牙人有亲缘关系，文化、语言上也很接近，在国外加利西亚人主要集中在阿根廷，总共有97.5万；巴斯克人分布在比利牛斯山的西侧，沿着坎塔布连山麓和比斯开湾沿岸居住，在国外约有30万人，很多在法国。社会学家们至今未能找到巴斯克族的起源。在这三个地区，民族语言同西班牙语（卡斯蒂利亚语）一样都是官方语言。
西班牙最大的三个城市是马德里、巴塞罗那和巴伦西亚，他们的人口都在200万人以上。在约占全国面积三分之二的内地，人口只有全国的三分之一，剩下的都集中在濒临地中海和大西洋的工业繁荣地区。沿海一带的比斯开省每平方千米有263人，巴塞罗那省更达284人。在一些工业区，如阿斯图里亚斯、巴斯克、加泰罗尼亚等，甚至每平方千米超过500人。而在特鲁埃尔、索里亚和拉曼恰某些人烟稀少的地区每平方千米只有9人。在内地，唯一人口密度比较高的只有首都所在地的马德里省，每平方千米也超过五百人。
西班牙人口严重趋向老龄化。西班牙被称为欧洲最适合居住的国家之一，随着生活水平的提高，人口平均寿命在1980年就达到76岁，在欧洲仅次于荷兰。尽管是传统天主教国家，但是由于受到现代婚姻家庭观念的冲击，青年人趋向于晚结婚、不结婚、不要孩子。婚龄男女结婚率只有0.5%左右，也就是说同居比例巨大。80年代初期结婚人数一度每年减少25%。目前，平均每个妇女生育2.1个孩子，家庭规模缩小到每户三人左右，在欧洲属于较低水平。不过西班牙的离婚率也较低，只有0.05%。西班牙的儿童死亡率也是欧洲比较低的，在1%以下。大量海外移民也造成了西班牙人口的低增长率，这是她与其他西方国家人口低增长原因的不同之处。
目前在国外居住的西班牙人总计约有336万人，其中美洲有220.7万人，欧洲为107.3万。不断的迁移是西班牙人口统计的特点，这与曾经的殖民地统治有关。新大陆发现之后，大量的西班牙人涌向中美洲和南美洲、甚至北美洲的一部分地区寻找黄金和冒险。到1913年，西班牙美洲移民共有22万。二战后，西班牙移民方向发生了方向性的逆转。1960年以前，最多有85%的移民的目标是大西洋对岸的美洲，后来骤降到10%；同时，大量移民把新的梦想转向了欧洲，他们最乐于去的地方是法国、德国和瑞士。二战后，西班牙迁往国外的人口共有150万。