Olga Carmona gav spanjorskorna ledningen i den 29:e minuten med ett välriktat vänsterskott. Samma Carmona som sänkte Sverige i semifinalen med sitt sena segermål.
Nu kan hon, och hennes lagkamrater, titulera sig historiska världsmästare efter att ha slagit den regerande EM-mästaren.
England åkte på en straff i den andra halvleken när Keira Walsh tog med handen. Jennifer Hermoso klev fram men Mary Earps gissade rätt, räddade straffen och höll det engelska hoppet vid liv.
Något större tryck lyckades dock engelskorna inte skapa. Spanien kunde hålla ut och vinna med 1–0.
Spaniens landslag har tidigare skakats av interna konflikter.
För mindre än ett år sedan var det uppror i den spanska truppen. 15 spelare meddelade att de inte ville spela under förbundskaptenen Jorge Vilda. Enligt rapporter anklagade spelarna Vilda för att vara "diktatorisk" och gillade varken hans träningar eller taktiska upplägg.
Före VM sades konflikten vara löst, men enbart tre av de 15 avhopparna togs ut i truppen.
Nu är de världsmästare.