Lederen for Podemos-partiet, Pablo Iglesias, sa til sine støttespillere at dette er en "historisk" dag for Spania. "Vi starter en ny politisk tid i vårt land," sa han.
Spanias venstreblokk skal vinne absolutt flertall i det spanske parlamentet, med 99 prosent av stemmene telt. Det er anslått at Sosialistpartiet vinner 90 mandater, mens innstrammingspartiet Podemos skal få 42.
Det regjerende Folkepartiet har 123 seter.
Statsminister Mariano Rajoys konservative Partido Popular (PP) -parti tok likevel den største andelen av stemmene, selv om det vil miste sitt parlamentariske flertall når resultatene fra dets venstreorivaler kombineres.
År gamle Cuidadanos, regnet som et reformistisk, næringsdrivende parti, kom på fjerdeplass.
Valgdeltakelsen var 71 prosent, to prosentpoeng høyere enn ved forrige valg.
Totalt 176 seter er nødvendige for å vinne flertall i Spanias 350-seters avdelingskammer, noe som betyr at PP, som maksimalt er spådd å ha 124 varamedlemmer, må inngå en avtale med en av andreplassene for å forbli ved makten.
Det burde være partiet med flest seter - Folkepartiet - som skal prøve å danne regjeringen først, sa lederen for sosialistpartiet Pedro Sanchez. Han la til at folk har stemt "for venstre og for endring."
Det er ingen spesifikke regler som bestemmer hvordan eller når den nye regjeringen må sverges til vervet, og varamedlemmer kan kreve en ny avstemning, hvis det ikke oppnås enighet.
Siden Spanias overgang til demokrati, etter general Francos død i 1975, har det aldri vært en koalisjonsregjering. Uten direkte flertall har de største partiene stolt på støtte fra mindre fraksjoner om individuell avstemning
