Az Arroyomolinos és Madrid közötti 117.6 kilométeres etapon a várakozásoknak megfelelően mezőnyhajrá döntött, amelyben a Quick-Step Floors olasz kerekese volt a leggyorsabb. Trentin a negyedik szakaszgyőzelmét aratta az idei Vueltán. Az összetettben élen álló brit Chris Froome a győztessel azonos idővel a 11. helyen ért célba, így négy Tour de France-győzelem – köztük az idei siker – után a spanyol körön is ünnepelhetett. Ezzel különleges duplázást mutatott be, mivel mindössze harmadik bringásként ugyanabban az évben megnyerte a francia és a spanyol körversenyt is. Froome az összetett győztesének járó piros mellett a pontversenyben elsőt illető zöld trikót is megnyerte.
Az összetett végeredménye: 1. Chris Froome (brit, Sky) 82:30:02 óra, 2. Vincenzo Nibali (olasz, Bahrain-Merida) 2:15 perc hátrány, 3. Ilnur Zakarin (orosz, Katyusa Alpecin) 2:51 p h., 4. Wilco Kelderman (holland, Sunweb) 3:15 p h., 5. Alberto Contador (spanyol, Trek-Segafredo) 3:18 p h.