Pod koniec ostatniego etapu w wyścigu pozostało 158 kolarzy, z czego 40 nie ukończyło wyścigu. Froome i Nibali byli jednymi z kolarzy, którzy opuścili wyścig, zanim dotarł on do Madrytu: Froome porzucił wyścig po złamaniu stopy na 11. etapie; Nibali został zdyskwalifikowany po otrzymaniu nielegalnej pomocy od swojego zespołu podczas 2. etapu. Wyścig wygrał Fabio Aru (Astana). Po raz pierwszy zdobył czerwoną koszulkę (co wskazuje na prowadzenie w klasyfikacji generalnej ) po górskim etapie 11. Stracił ją najpierw na rzecz Joaquima Rodrígueza ( Team Katusha ) na podjeździe na mecie 16. etapu, a następnie do Toma Dumoulina ( Team Giant – Alpecin ) w jeździe indywidualnej na czas na 17. etapie. Aru był sześć sekund za Dumoulinem, wchodząc do przedostatniego etapu wyścigu; atak na ostatnim podjeździe Vuelty zrzucił Dumoulina, a Aru był w stanie odnieść ogólne zwycięstwo w wyścigu. Rodríguez zajął drugie miejsce, 57 sekund za Aru, a Rafał Majka ( Tinkoff-Saxo ) stracił kolejne 12 sekund na trzecim miejscu. Valverde wygrał klasyfikację punktową , a Rodríguez klasyfikację kombinowaną . W klasyfikacji górskiej zwyciężył Omar Fraile ( Caja Rural–Seguros RGA ). Movistar wygrał klasyfikację drużynową.
198 kolarzy, którzy rywalizowali w Vuelta a España 2015, reprezentowało 37 krajów. Kolarze z dwunastu krajów wygrywali etapy podczas wyścigu; największa liczba zwycięstw etapowych w jakimkolwiek kraju wyniosła cztery, odniesione zarówno przez kolarzy hiszpańskich, jak i holenderskich.