De Catalaanse vicepremier Oriol Junqueras zei dat van de deelnemers aan de volksraadpleging ruim 2 miljoen (90 procent) voor onafhankelijkheid stemde. Ongeveer 176.500 mensen (7,8 procent) stemde tegen. Verder brachten ongeveer 45.500 mensen (2 procent) een blanco stem uit en werden ruim 20.000 stemmen (0,9 procent) ongeldig verklaard. De opkomst was ongeveer 42 procent.

De Catalaanse regionale leider Carles Puigdemont noemde de uitslag van het referendum „indrukwekkend”. Zondagavond had Puigdemont gezegd dat hij binnen twee dagen na de bekendmaking van de uitslag van het referendum het resultaat zou voorleggen aan het Catalaanse parlement, omdat daar „de soevereiniteit van het volk ligt”. De volksvertegenwoordiging kan dan de onafhankelijkheid van Catalonië uitroepen.

Het onafhankelijkheidsreferendum in Catalonië was uitgelopen op een dag vol ongeregeldheden. Daardoor raakten volgens het ministerie van Gezondheidszorg circa 850 mensen gewond, de meesten in Barcelona. Ook liepen ruim dertig agenten verwondingen op bij opstootjes.

De Spaanse regering had de volksraadpleging illegaal verklaard en net als de opperrechters in Madrid en Barcelona bepaald dat de stembusgang niet mocht doorgaan. Duizenden agenten waren naar Catalonië gestuurd, omdat de Catalaanse politie, de Mossos d’ Esquadra, zich erg terughoudend opstelde. Met name agenten van de federale Guardia Civil waren ingezet om de stembusgang te frustreren. Desondanks kon er volgens de Catalaanse regering in 96 procent van de stemlokalen worden gestemd.