L'observation des cétacés permet d'observer des dauphins, des baleines, des orques et d'autres mammifères marins dans leur habitat naturel. L'Espagne est l'un des meilleurs pays d'Europe pour cette activité, grâce à la présence permanente de plusieurs espèces de cétacés dans ses eaux. Le détroit de Gibraltar est le point le plus célèbre : pendant la migration des thons (juillet-septembre), les orques se concentrent dans la zone, et tout au long de l'année on peut observer des dauphins communs, listados et mulares, des cachalots et des rorquals. Tarifa est la base principale pour les excursions. Les îles Canaries (en particulier Tenerife, La Gomera et Lanzarote) offrent des observations tout au long de l'année de cachalots tropicaux, de dauphins tachetés et, avec de la chance, de baleines bleues, des rorquals et des zifios. Le détroit entre Tenerife et La Gomera est l'un des meilleurs points du monde pour les cétacés. Les excursions partent en bateaux équipés d'hydrophone (pour entendre les sons sous-marins) et sont accompagnées par des biologistes marins qui expliquent le comportement de chaque espèce. La durée typique est de 2-3 heures. Tous les opérateurs suivent des protocoles d'observation responsable pour ne pas interférer avec les animaux.