Os conservadores incumbentes levou a maioria dos votos, mas o aumento de duas novas forças despojado de sua maioria.
Rei Felipe VI vai agora falar com todas as partes antes de nomear um candidato para a PM, que deve, em seguida, ganhar um voto de aprovação no parlamento dividido.
A incerteza levou a uma queda na segunda-feira na bolsa de Madrid.
O índice Ibex 35 da maioria das ações negociadas fechou 3,6%.
Durante décadas, o conservador Partido Popular (PP), agora liderado por Mariano Rajoy PM, e os socialistas (PSOE) tinham dominado a cena política espanhola.
Mas uma onda de apoio ao partido Podemos anti-austeridade eo centrista Ciudadanos quebrou o molde.
Primeiro-ministro italiano Matteo Renzi, disse na segunda-feira que o fracasso do PP mostrou as deficiências das medidas de austeridade impulsionadas-União Europeia.
"Como já aconteceu na Grécia e em Portugal, os governos que se aplicam medidas de austeridade rígidas ... estão destinados a perder a sua maioria", ele foi citado pela Reuters.
