Pedro Sanchez, 44 ans, a annoncé sa démission aux membres du comité fédéral, sorte de parlement du parti, après avoir été mis en minorité lors d'un vote clôturant une journée de débats houleux.
Mercredi, une partie de son équipe avait démissionné pour forcer son départ.
Ses opposants souhaitaient notamment qu'il lève son véto à un nouveau gouvernement du conservateur Mariano Rajoy. Ils lui reprochaient aussi les mauvais résultats électoraux du parti.
Ses partisans estimaient au contraire qu'il était préférable de faire barrage au Parti populaire de Mariano Rajoy, même si cela prolongeait le blocage du pays.
"Les partisans de remettre le gouvernement au Parti populaire s'imposent au sein du PSOE ", a immédiatement réagi sur son compte Twitter le chef de Podemos (gauche radicale) Pablo Iglesias.
Pedro Sanchez envisageait depuis plusieurs semaines de former un gouvernement avec Podemos.
Avec AFP