Jego negocjacje z separatystami i zgoda na amnestię doprowadziły w Hiszpanii do masowych protestów przeciwko tej decyzji.
W listopadzie 2022 na kongresie w Madrycie został wybrany na przewodniczącego Międzynarodówki Socjalistycznej.
16 listopada 2023 Kongres Deputowanych zatwierdził w pierwszym głosowaniu jego kandydaturę na urząd premiera; poparło go 179 posłów z PSOE, koalicjantów z grupującej komunistów, socjalistów i ekologów platformy Sumar, partii regionalnych oraz separatystycznych ugrupowań z Katalonii i Kraju Basków. Następnego został zaprzysiężony na tym stanowisku. 21 listopada 2023 powołano pozostałych członków nowego rządu.
W kwietniu 2024 wobec jego żony wszczęto postępowanie w sprawie domniemanej korupcji i powoływania się na wpływy polityczne. Pedro Sánchez zadeklarował, że rozważał dymisję. Ostatecznie ogłosił, że pozostanie na stanowisku premiera, sugerując także, iż sprawa dotycząca jego żony ma charakter polityczny.
Odznaczenia Krzyż Wielki Orderu Karola III (2018) Wielki Łańcuch Orderu Kondora Andów (Boliwia, 2018) Krzyż Wielki Orderu Słońca Peru (Peru, 2019) Krzyż Wielki Orderu Zasługi Republiki Włoskiej (Włochy, 2021) Order Księcia Jarosława Mądrego I klasy (Ukraina, 2023)