El siglo XX comienza con una gran crisis económica y la subsiguiente inestabilidad política. Hay un paréntesis de prosperidad comercial, propiciado por la neutralidad española en la Primera Guerra Mundial. La sucesión de crisis gubernamentales, la marcha desfavorable de la Guerra del Rif, la agitación social y el descontento de parte del ejército, desembocan en el Golpe de Estado del general Primo de Rivera, el 13 de septiembre de 1923. Estableció una dictadura militar que fue aceptada por gran parte de las fuerzas sociales y por el propio rey Alfonso XIII.
Durante la dictadura se suprimen libertades y derechos. La difícil coyuntura económica y el crecimiento de los partidos republicanos hacen la situación cada vez más insostenible. En 1930, Primo de Rivera presentó su dimisión al rey y se marchó a París, donde murió al poco tiempo. Le sucedió en la jefatura del Directorio el general, Dámaso Berenguer; y, después, por breve tiempo, el almirante Aznar. Este período fue denominado Dictablanda.
Decidido a buscar una solución a la situación política y establecer la Constitución, el rey propicia la celebración de elecciones municipales del 12 de abril de 1931, éstas dieron una rotunda victoria a las candidaturas republicano-socialistas en las grandes ciudades y capitales de provincia, si bien el número total de concejales era mayoritariamente monárquico. Hubo manifestaciones organizadas exigiendo la instauración de la República, lo que lleva al rey a abandonar el país. Una vez que el rey abandonó sus obligaciones se proclamó la II República el 14 de abril.
Durante la República se produjo una gran agitación política y social, marcada por una acusada radicalización de izquierdas y derechas. Los líderes moderados fueron boicoteados y cada parte pretendió crear una España a su medida. Durante los dos primeros años, gobernó una coalición de partidos republicanos y socialistas. En las elecciones celebradas en 1933, triunfaron las derechas y en 1936, las izquierdas. La creciente ola de violencia incluyó quema de iglesias, la sublevación monárquica de Sanjurjo, la revolución de 1934 y numerosos atentados contra líderes políticos rivales.
El 17 de julio de 1936 se sublevaron las guarniciones del África Española, dando comienzo la Guerra Civil. España quedó dividida en dos zonas: una bajo la autoridad del gobierno republicano y otra controlada por los sublevados, en la que el general Francisco Franco fue nombrado Jefe de Estado. El apoyo alemán e italiano a los sublevados, mucho más firme que el soporte de la Unión Soviética y México a la España republicana, y los continuos enfrentamientos entre las facciones republicanas, permitieron la victoria de los sublevados el 1 de abril de 1939.
La victoria del general Franco supuso la instauración de un régimen autoritario. El desarrollo de una fuerte represión sobre los vencidos, obligó al exilio a miles de españoles y condenó a otros tantos a la muerte o al internamiento en campos de trabajo. A pesar de que Franco mantuvo al país no beligerante en la II Guerra Mundial, su no disimulado apoyo a las potencias del Eje condujo a un aislamiento internacional de carácter político y económico. No obstante, los condicionamientos de la guerra fría entre Estados Unidos y la Unión Soviética y sus respectivos aliados hicieron que el régimen franquista sea tolerado por las potencias "occidentales" y finalmente reconocido por las mismas finalizando su aislamiento. Se firmaron acuerdos con Estados Unidos permitiendo la instalación de bases militares conjuntas hispano-estadounidenses en España. En 1956, Marruecos, que había sido protectorado español y francés, adquirió su independencia y se puso en marcha un plan de estabilización económica del país. En 1969, Franco nombró a Juan Carlos de Borbón, nieto de Alfonso XIII, príncipe de España, su sucesor a título de Rey. A pesar de que el régimen mantuvo una férrea represión contra cualquier oposición política, el desarrollo industrial y económico español resultó muy importante durante la dictadura.
Juan Carlos I
El dictador murió el 20 de noviembre de 1975 y Juan Carlos fue proclamado rey dos días después con el nombre de Juan Carlos I de España. Se abrió un periodo conocido como Transición. Culminó con el establecimiento de una Monarquía Parlamentaria en 1978, después de la renuncia a sus derechos históricos realizada por D. Juan de Borbón, padre del rey. Tras las primeras elecciones democráticas, Adolfo Suárez, del partido Unión de Centro Democrático (centro-derecha), fue elegido presidente de Gobierno. Llevó a cabo importantes reformas políticas e inició las negociaciones para la entrada de España en la Comunidad Económica Europea. Dimitió en 1981. Durante este periodo la banda terrorista vasca ETA cometió un gran número de atentados, especialmente contra miembros del ejército y de las fuerzas de seguridad, así como otros de carácter indiscriminado. Durante la sesión de votación de investidura del sucesor de Suárez, Leopoldo Calvo-Sotelo (UCD), el 23 de febrero (23-F), tuvo lugar un intento de golpe de Estado promovido por altos mandos militares. El Congreso de Diputados fue tomado por el teniente coronel Tejero. El intento fue abortado el mismo día, teniendo lugar la intervención del rey Juan Carlos en defensa del orden constitucional. En 1981 se firmó en Bruselas el protocolo de adhesión a la OTAN, dando inicio al proceso de integración en la Alianza que terminó en la primavera de 1982, durante el gobierno de UCD.
Distribución geográfica del crecimiento de la población española a lo largo del siglo XX.
En las elecciones siguientes (1982), venció el Partido Socialista Obrero Español, con Felipe González como presidente de gobierno. Se mantuvo en el poder durante las tres siguientes legislaturas. En 1986 España se incorporó a la Comunidad Económica Europea, precursora de la Unión Europea y ese mismo año se celebró un referéndum en el que se consultó al pueblo sobre la permanencia o no en la OTAN. El PSOE defendió el sí. En 1992 España apareció de forma llamativa en el escenario internacional con la celebración de los Juegos Olímpicos en Barcelona, la declaración de Madrid como Ciudad Cultural Europea y la celebración en Sevilla de la Exposición Universal EXPO 92.
Durante este periodo se produjo una profunda modernización de la economía y la sociedad españolas, caracterizada por las reconversiones industriales y la sustitución del modelo económico tardofranquista por otro de corte más liberal —lo que condujo a tres importantes huelgas generales—, la generalización del pensamiento y los valores contemporáneos en la sociedad española, el desarrollo del estado de las autonomías, la transformación de las Fuerzas Armadas y el enorme desarrollo de las infraestructuras civiles. Sin embargo, hubo también una situación de elevado desempleo y hacia el final del mismo se produjo un importante estancamiento económico, que no inició su recuperación hasta 1993 —cuando la tasa de desempleo descendió del 23% al 15%—, y se destapó el caso GAL de terrorismo de estado.
Las elecciones de 1996 dieron la victoria al Partido Popular, con José María Aznar como presidente, cargo que ejerció durante dos legislaturas, obteniendo en las elecciones generales de 2000 la mayoría absoluta.