Das entscheidende Tor erzielte Curtis Jones vom FC Liverpool kurz vor dem Pausenpfiff (45. Minute +4).
In der Nachspielzeit verpassten die Spanier auf dramatische Weise den möglichen Ausgleich: Nach einem vergebenen Strafstoß scheiterten sie zweimal im Nachschuss.
Für England ist es der dritte Titel nach 1982 und 1984 und damit der erste seit 39 Jahren.
Die belgische U21 war ebenso wie Deutschland in der Vorrunde ausgeschieden.
dpa/sp