原始时期
80万年前，就有人类居住在伊比利亚半岛，据考古推测可能是非洲人在追捕猎物时穿越直布罗陀海峡或来自欧洲其他地区的猎人越过比利牛斯山来到这里并定居下来，被称为伊比利亚人。他们主要定居在地中海沿岸以及更往南的地区，在那里伊比利亚人创造了许多不同的文化。古希腊的历史中对其中最重要的一支有过记载，希腊人称他们为“图尔多人”。他们是伊比利亚人的一个部落，在瓜达尔基维尔河流域建立了文化灿烂的王国。西班牙北部的阿尔达米拉洞穴留下的举世闻名的岩画生动地记载了原始人生活情况。
异族统治时期
从大约公元前3000年开始，外来民族开始向伊比利亚半岛大规模移民。
公元前1200年，来自中北欧的凯尔特人从北部进入半岛，并且扩展到整个半岛。伊比利亚半岛历史上唯一未被任何外来势力侵入的地区是巴斯克人居住的北部山区。
公元前1100年，腓尼基人在半岛上建立了殖民地，创建了加迪尔（加的斯城）。腓尼基人与西班牙建立了贸易关系。为进一步开发半岛资源，腓尼基人在地中海沿岸建立了永久居留地。
公元前9世纪，凯尔特人从中欧迁入。公元前8世纪起，伊比利亚半岛先后遭外族入侵，长期受罗马人、西哥特人和摩尔人的统治。西班牙人为反对外族侵略进行了长期斗争。
布匿战争期间，迦太基人趁机占领了西班牙的大部分土地，他们留下的著名城市包括卡塔赫纳（“新迦太基”）。罗马人在布匿战争中打败了迦太基人之后，很快占领整个半岛。
公元前6世纪，来到伊比利亚半岛的凯尔特人和伊比利亚人相互通婚、融合，产生了后来的塞尔梯贝里亚人。腓尼基人联合卡塔戈人抗击塞尔梯贝里亚人，后来卡塔戈人成为半岛的主人。
公元前218年，罗马人大举入侵西班牙。
公元前206年，罗马人将卡塔戈人逐出伊比利亚半岛。罗马人在征服塞尔梯贝里亚人的过程中遭到英勇抵抗。
公元前19年，罗马人才彻底征服整个伊比利亚半岛。
此后，在长达500年的时间里西班牙成为罗马帝国的一个省。
公元5世纪，罗马帝国开始走向崩溃。公元409年，西哥特人入侵西班牙，建立西哥特王国，从而开始了长达300年的统治。
公元711年，西哥特人的结束了对伊比利亚半岛的统治。
穆斯林统治
公元710年，由于争夺王位，西哥特人的一位王位竞争者寻求阿拉伯人（又称摩尔人）的帮助，从而开始了摩尔人的入侵历史。
公元711年，摩尔人入侵西班牙，赢得了瓜达莱特战役大捷。只用了7年时间就征服了伊比利亚半岛，从而西班牙开始了为期近800年的伊斯兰统治，称做“安达卢斯国”，中国古代称之为“绿衣大食”。初期，西班牙有几个酋长国并存，隶属于大马士革哈里发帝国。
公元722年，在阿斯图里亚斯地区的科瓦东加山打响了光复运动的第一役。在这场战斗中，基督教军队在领袖佩拉约的领导下战胜了阿拉伯军队。欧洲其它国家的基督教徒也纷纷响应教皇的号召，到西班牙参加反阿圣战。在同阿拉伯人征战的同时，基督教形成了卡斯蒂利亚和阿拉贡两大王国。
公元756年，第一位摩尔国王阿夫德拉曼一世，定都科尔多瓦，同时宣布独立。
公元10世纪，摩尔人统治达到鼎盛时期。后来，科尔多瓦哈里发帝国分裂为若干个王国。面对阿拉伯人对西班牙的侵略和占领，基督教人开始进行反抗。
1085年，基督教军队收复了托莱多，卡斯蒂利亚将该城定为首都。
1212年，在阿方索八世的领导下，卡斯蒂利亚王国的军队在拉斯纳瓦斯德托洛萨取得了战胜摩尔人的决定性胜利；此后，又收复了科尔多瓦、塞维利亚、赫雷斯、加的斯等城市，最后只剩下格拉纳达王国。
1469年，伊莎贝尔嫁给了阿拉贡的王子费尔南多，卡斯蒂利亚和阿拉贡两个王国联姻，为两个王国的最后统一奠定了基础。
1474年，23岁的伊莎贝尔被立为卡斯蒂利亚女王，她建立起新的法庭和城镇行政制度。
1479年，费尔南多继位，成为阿拉贡国王，两国正式合并为统一的西班牙王国，夫妇二人被称为“天主教双王”。
海洋强国时期
1492年1月2日，摩尔人首都格拉纳达陷落，西班牙光复运动宣告完成，西班牙最终实现统一。
1492年，哥伦布率船队由西班牙加迪斯出发，10月12月发现了美洲新大陆并登上巴哈马的圣萨尔瓦多岛，然后带了几个土著人及一些物品返回西班牙。哥伦布发现西印度群岛后，西班牙逐渐成为海上强国，此后，西班牙殖民者开始了对拉美的征服和占领，将疆土扩展到大西洋的彼岸和菲律宾。
1516年，胡安娜和王夫腓力一世的儿子查理一世以特拉斯塔马拉家族的外孙资格继承卡斯蒂利亚、莱昂、阿拉贡、纳瓦拉等国的王位，是为卡洛斯一世。建立了欧洲最早的统一中央王权的共主邦联的国家。十六世纪是海上强国，以后渐衰。
1519年，埃尔南·科尔特斯等从古巴抵达墨西哥，征服了阿兹特克部落的首府特诺奇蒂特兰。
1530年，弗朗西斯科·皮萨罗率人从巴拿马出发，几个月后到达印加帝国，征服了印加帝国的首府库斯科。许多部落被消灭、印第安人文明被毁灭。
1588年，腓力二世对英进行讨伐，但西班牙海军装备落后，加上风暴袭击，西班牙的“无敌舰队”被出身海盗的德雷克率领的英国海军击溃，从而西班牙丧失了海上强国的地位，开始衰落。
1648年，西班牙对法国作战失利，在陆地上的军事优势也宣告结束。此后，在西班牙王位继承战争中，又向英国割让了直布罗陀并陆续丧失了葡萄牙和在意大利与荷兰的领土，西班牙逐渐走向衰落。
1700年，查理二世去世，其姐玛丽亚·特里萨和法国国王路易十世的孙子费利佩继位（腓力五世），从此西班牙王位由奥地利哈布斯堡家族转到法国波旁家族手中。尽管费利佩当上了西班牙国王，但为争夺西班牙王位，法西与奥地利（英、荷支持）开始了一场战争，并于1713年签订了乌德勒支和约，奥地利得到了佛兰德、米兰、撒丁岛和那不勒斯，英国得到直布罗陀等地，荷兰得到佛兰德的许多要塞，西班牙只剩下本土，换取的是各国对腓力五世的承认。
19世纪初，拿破仑夺取法国政权后，将扩张的目标对准西班牙。以借路攻打葡萄牙为借口，派军队占领了西班牙并安排自己的兄弟任西班牙国王。西班牙人民奋起抗法。1808年5月2日，独立战争爆发，西班牙为这场战争付出了沉重代价，西班牙丧失了绝大部分海外殖民地。
1837年，伊莎贝尔二世在通过君主立宪的法案之后将其正式合并为一个国家，决定用西班牙一词“España”（源于腓尼基语，意为“野兔”）命名，自此结束了历经300多年的共主邦联模式。
共和国时期
1873年，爆发资产阶级革命，建立第一共和国。1874年12月24日王朝复辟。
1898年，爆发的美西战争以西班牙失败而告终，古巴获得独立，西班牙向美国割让了波多黎各、关岛并廉价出售了菲律宾（2000万美元）。西班牙丧失了所有海外殖民地，国际大国地位不复存在。 并在第一次世界大战中保持中立。
1931年4月12日，西班牙王朝被推翻，第二共和国建立。市政选举中，左翼势力获胜；14日在巴塞罗那、圣塞瓦斯蒂安等地宣布成立共和国；在马德里，革命委员会宣布成立临时政府；阿方索十三世自愿流亡国外。同年6月28日，共和派举行全国大选，宣布宗教自由。同年12月，西班牙通过了新的《宪法》，新政府着手进行农业、教育、区域自治等方面的改革和立法；与此同时，一些右翼政党相继成立。
1932年，政变军人被赦免，中央政府与加泰罗尼亚地区政府发生冲突。
1933年11月的大选中，右派政党获胜，一些新法律（如农业改革基本法）被废止。
1936年2月成立有社会党和共产党参加，由人民阵线领导的联合
政府。1936年7月17日佛朗哥发动叛乱，引发三年的西班牙内战，于1939年4月夺取政权，实行独裁统治达36年之久。
1947年7月佛朗哥宣布西班牙为君主国，自任终身国家元首。1966年7月立末代国王阿方索十三世之孙胡安·卡洛斯为承继人。
1975年11月20日佛朗哥病死，胡安·卡洛斯一世登基，恢复君主制。1976年7月1日，任命原国民运动秘书长阿道弗·苏亚雷斯·冈萨雷斯为首相，开始向西方议会民主政治过渡。1978年12月新宪法正式出台。
1982年西班牙加入北约。1986年，西班牙加入欧共体。
1996年至2004年，人民党连续执政。
2004年至2011年，工社党重新上台执政。
2011年11月，工社党在大选中失利，人民党重掌政权。