Spanien fick sammanlagt 19 medaljer (tre guld, elva silver och fem brons) och totalt 55 olympiska diplom, det vill säga åttondeplatser eller bättre. Det är två medaljer fler än i Sydney 2000 och endast tre färre än rekordet från Barcelona 1992. Flera av medaljerna kom överraskande medan favoriter som det spanska basket- och handbollslandslaget hade otur och slogs ut i kvartsfinal.

Spanien hamnade på 20:e plats i medaljtabellen, och på 14:e plats sett till antal enskilda medaljer. Sverige hamnade faktiskt före Spanien på 19:e plats, trots endast sju medaljer sammanlagt. Dock var fyra av dem guld.
Här är de spanska medaljörerna:

Guld
Gervasio Deferr (Gymnastik – herrarnas individuella hopp)
Iker Martínez och Xavier Fernández (Segling, 49:er)
David Cal (Kanot, C1 – 1.000 meter)

Silver
María Quintanal (Olympiskt skytte)
Paquillo Fernández (Gång, 20 km)
Spaniens dressyrlag (Klassisk dressyr)
Rafa Trujillo (Segling, Finnjolle)
Natalia Vía Dufresne och Sandra Azón (Segling, 470-klassen damer)
Conchita Martínez och Virginia Ruano (Tennis – damdubbel)
Joan Llaneras (Bancykel)
José Escudero (Bancykel, keirin)
Xavier Bosma och Pablo Herrera (Strandvolley)
David Cal (Kanot, C1 500 meter)
José Antonio Hermida (Mountain bike Cross Country)

Brons
Sergi Escobar (Bancykel, Persecution)
Spanska bancykellaget (Persecution)
Patricia Moreno (Gymnastik, damernas individuella golv)
Beatriz Ferrer Salat (Individuell dressyr)
Lino Martínez (Herrarnas längdhopp)