Pengepungan Barcelona pada 801 merupakan sebuah operasi militer yang dipimpin oleh tentara Karoling dengan pasukan Aquitaine, Vasconia, Bourgogne dan Goth, dengan tujuan untuk merebut kembali Madinat Barxiluna (sekarang Barcelona), yang dikendalikan selama 80 tahun oleh Kekhalifahan Kordoba. Pengepungan dan penaklukan adalah bagian dari penaklukan dan konstitusi Marca Hispanica oleh Spanyol.