西班牙奧林匹克足球隊（簡稱“西班牙U23”，英文名：Spain U23），代表西班牙參加奧運會足球賽事，由西班牙皇家足球聯合會管理。

1920年安特衛普奧運會西班牙首次參賽。西班牙在四分之一決賽被東道主比利時擊敗后，通過擊敗瑞典、意大利，最終在銀牌戰3-1勝荷蘭獲得銀牌。1992年巴塞羅那奧運會，作為東道主的西班牙自動獲得參賽資格，這是首次23歲以下球員參賽的奧運會。最終在決賽3-2勝波蘭，贏得首枚奧運金牌。2000年悉尼奧運會，西班牙進入決賽，點球大戰5-3失利獲得銀牌。

2012年倫敦奧運會一球未進小組出局，主教練路易斯·米拉被解雇。2020 年東京奧運會，西班牙以2019年歐洲U21錦標賽冠軍身份參賽，最終在決賽加時賽2-1負巴西獲銀牌。2024年巴黎奧運會，西班牙作為U21歐洲冠軍參賽。以小組第二晉級。四分之一決賽3-0勝日本，半決賽2-1逆轉摩洛哥，決賽加時賽后5-3勝東道主法國，贏得第二枚奧運金牌，且在成年隊一個月前獲歐洲獎杯后完成雙冠王。