西班牙奥林匹克足球队（简称“西班牙U23”，英文名：Spain U23），代表西班牙参加奥运会足球赛事，由西班牙皇家足球联合会管理。
1920年安特卫普奥运会西班牙首次参赛。西班牙在四分之一决赛被东道主比利时击败后，通过击败瑞典、意大利，最终在银牌战3-1胜荷兰获得银牌。1992年巴塞罗那奥运会，作为东道主的西班牙自动获得参赛资格，这是首次23岁以下球员参赛的奥运会。最终在决赛3-2胜波兰，赢得首枚奥运金牌。2000年悉尼奥运会，西班牙进入决赛，点球大战5-3失利获得银牌。
2012年伦敦奥运会一球未进小组出局，主教练路易斯·米拉被解雇。2020 年东京奥运会，西班牙以2019年欧洲U21锦标赛冠军身份参赛，最终在决赛加时赛2-1负巴西获银牌。2024年巴黎奥运会，西班牙作为U21欧洲冠军参赛。以小组第二晋级。四分之一决赛3-0胜日本，半决赛2-1逆转摩洛哥，决赛加时赛后5-3胜东道主法国，赢得第二枚奥运金牌，且在成年队一个月前获欧洲奖杯后完成双冠王。