Göring ga ham oppdraget med å lede Legion Condor under borgerkrigen i Spania, både land- og luftstyrkene. Han var direkte ansvarlig for styrkene som bombet Guernica Hans flystyrker under Wolfram Freiherr von Richthofen deltok også blant annet ved Brunete, Teruel, i Aragon og ved Ebro. Mot slutten av 1937 vendte Sperrle tilbake til Tyskland.