Mentre si trovava in convalescenza scoppiò la guerra civile spagnola e Mussolini rispose all'appello lanciato dal generale Francisco Franco, che chiedeva assistenza militare al movimento nazionalista. Nel febbraio 1937 egli sbarcò in Spagna per assumere il comando della 4ª Divisione d'assalto "Littorio", che disponeva di tre reggimenti di fanteria e uno d'artiglieria. La "Littorio" partecipò a numerose battaglie, come quelle di Guadalajara, Santander, Aragona e Catalogna. Nella battaglia di Santander (14 agosto-1 settembre 1937), la "Littorio" sostenne feroci combattimenti conquistando la strategica posizione di Puerto del Escudo che diede la vittoria ai nazionalisti. Per questo risultato egli fu insignito della Medaglia d'oro al valor militare, e ottenne la promozione a generale di divisione.