Com a regió d'Espanya, la comunitat autònoma de Catalunya també forma part de la Unió Europea (UE), la zona euro i l'espai Schengen. Abans de la declaració, es va debatre si una Catalunya independent conservaria la pertinença a la UE i els acords internacionals associats, o que, després de la independència, es trobaria fora d'aquests acords. La secessió de part d'una nació membre no s'adreça específicament als tractats de la UE, tot i que s'han ofert opinions legals tant en el cas de Catalunya com durant el debat sobre el referèndum d'independència d'Escòcia de 2014. La "doctrina Prodi", seguida de la Comissió Europea, afirma que un estat de secessió sortiria de la UE i hauria de sol·licitar la seva adhesió com a país extern. El president del Consell Europeu, Donald Tusk, va declarar que la declaració d'independència "no canviava res" i que la Unió Europea només tractaria amb el govern espanyol, al mateix temps que instava a Espanya a utilitzar "la força de l'argument, no l'argument de la força".