Barcelona beschikt over een eigen internationale luchthaven in El Prat de Llobregat, ongeveer 15 kilometer buiten het centrum van de stad. De luchthaven is vanuit Barcelona bereikbaar per eigen vervoer, taxi, bus (Aerobus en Nitbus) en per trein (Rodalíes) vanaf de stations "Sants Estació", "Passeig de Gracia" en "Estació de França". Vanwege de in 2009 geopende terminal is een nieuwe parkeergelegenheid voor 11.000 auto's aangelegd. De nieuwe terminal zal, uiterlijk in 2016, per metro bereikbaar zijn. Tot aan de opening van het metrostation zal tussen de nieuwe terminal, die zo'n anderhalve kilometer van de huidige terminals afligt, en het huidige treinstation elke zeven minuten een bus pendelen. Voor de passagiers van de nieuwe terminal neemt de reistijd tot El Prat - Barcelona met zo'n 10-15 minuten toe. Andere aan Barcelona gelieerde luchthavens zijn Luchthaven Reus en Luchthaven Gerona-Costa Brava. Beide vliegvelden liggen ongeveer 100 kilometer vanaf Barcelona. Kleinere vliegtuigen (zgn. general aviation) kunnen terecht op het vliegveld van Sabadell, een belangrijk centrum voor pilotenopleiding en zakenvluchten.