Como selección afiliada a la UEFA, tiene el derecho a participar en la Eurocopa, para la cual se ha clasificado en once ocasiones. Ha jugado cuatro finales y se ha proclamado campeona en tres ocasiones. La primera fue en 1964, jugando como anfitrión, luego de derrotar 2-1 a la Unión Soviética en el Estadio Santiago Bernabéu. Repitió éxito en 2008, después de vencer en la final a Alemania por 0-1 con gol de Fernando Torres. Esta victoria le supuso encabezar por vez primera la Clasificación FIFA, siendo el sexto equipo que lograba liderar dicho ranking y el primero que lo conseguía sin haber ganado ningún Mundial hasta la fecha. En 2012, se convirtió en la única selección de fútbol en ganar dos veces consecutivas el torneo, tras ganar 4-0 a Italia. Esto igualmente le convirtió en el primer combinado nacional en lograr el «triplete» de selecciones, habiendo conquistado de forma consecutiva la Eurocopa de 2008, el Mundial de 2010 y la Eurocopa de 2012. Además, alcanzó el subcampeonato en 1984, perdiendo la final por 2-0 ante el equipo anfitrión, Francia. Ocupa en la actualidad el primer puesto en el palmarés de la competición, igualada con la selección alemana, y es la tercera en la .