Spanyol pertama kali ikut serta dalam Olimpiade pada tahun 1900. Spanyol telah mengirim atlet untuk berkompetisi di sebagian besar Olimpiade Musim Panas sejak tahun 1920. Spanyol telah mengambil bagian dalam setiap Olimpiade Musim Dingin sejak tahun 1936.
Spanyol memboikot Olimpiade Musim Panas 1936 di Nazi Jerman. Mereka juga memboikot Olimpiade 1956 di Melbourne karena invasi Uni Soviet ke Hongaria. Acara berkuda pada tahun 1956 berlangsung lima bulan sebelumnya di Stockholm, dan Spanyol memang berkompetisi dalam acara tersebut.
Spanyol menjadi tuan rumah Olimpiade Musim Panas 1992 di Barcelona. Barcelona adalah kota asal presiden Komite Olimpiade Internasional pada saat itu, Juan Antonio Samaranch.
Atlet Spanyol telah memenangkan total 132 medali. Berlayar telah memberi mereka jumlah medali terbanyak dalam satu cabang olahraga. Spanyol hanya memenangkan dua medali di Olimpiade Musim Dingin.
Komite Olimpiade Spanyol (Comité Olímpico Español) dibentuk pada tahun 1924.