Ett antal andra personer hölls också som polisen plundrade nio kontor och hem i nordöstra Katalonien.
Arresteringarna är en del av en utredning om försäljning av rättigheter i Brasilien, säger polisen.
Rosell var Barca president från 2010 till 2014, när han avgick efter en spansk domstol beslut att undersöka 2013 undertecknandet av brasilianska Neymar.
I juni 2016 betalade Barcelona böter på 5,5 miljoner euro (4,7 miljoner pund) under 25-åringens flytt från Santos. Klubben anklagades för skattebedrägeri, vilket den förnekade.
Rosells hustru var en av dem som också arresterades på tisdagen.
Den spanska tidningen El Confidencial rapporterar att gripandena är en del av en gemensam operation mellan den spanska polisen och FBI, relaterad till den USA-ledda korruptionsutredningen i Fifa.
Utredningarna av den påstådda korruptionen i fotbollens styrande organ inleddes för två år sedan, och de schweiziska myndigheterna plundrade ett hotell i Zürich där Fifa-delegaterna bodde för sin årliga konferens.
Sju personer arresterades i razzian, som utfördes för Förenta staternas justitiedepartements räkning.
Fler arresteringar och åtal mot korruptionsanklagelser följde under de följande dagarna och många Fifa-tjänstemän och medarbetare har sedan dess gripits i samband med utredningen.
I mars vidarebefordrade Fifa bevis från sin interna undersökning till schweiziska och amerikanska myndigheter.
Den tidigare presidenten i Barcelona Sandro Rosell har arresterats som en del av en penningtvättsutredning.