Voor het eerst sinds 1997 (toen was op 6 september de Portugese hoofdstad Lissabon de startplaats) startte de Vuelta in het buitenland, nu in Assen, al werd de openingstweedaagse georganiseerd in naam van de provincie Drenthe. Het was de eerste keer dat de Ronde van Spanje Nederland aandeed. In totaal deed de ronde vier landen aan: naast Nederland waren dat Duitsland (in de derde etappe), België (vierde etappe) en Spanje.
Met 60,5 tijdritkilometers, verdeeld over drie individuele tijdritten, en tien etappes in het midden- of hooggebergte, was het routeschema van deze Vuelta op het eerste gezicht op het lijf van een sterke klimmer geschreven, met vijftien nieuwe bergpassages in het parcours. Vijf van de zeven echt zware bergritten eindigden met aankomst bergop, waarvan driemaal op een klim van buitencategorie. Het dak van deze Vuelta was de "Alto de Sierra Nevada", gelegen op 2520 meter. Bovendien kenden de etappes naar Vinaròs, Murcia en Córdoba elk een pittige, steile klim vlak voor de finish. Vooral de "Alto del Catorce por ciento" ("de helling van 14 procent"), 20 kilometer voor de finish van de vijftiende etappe, zou een eventuele massasprint bemoeilijken.
Na de eerste vier etappes, die werden verreden in de Lage Landen, volgde al de eerste rustdag, waarop de renners per vliegtuig naar Spanje trokken. De ronde deed voornamelijk de zuidoostelijke regio's aan. De eerste graadmeters voor het klassement vonden plaats in de stad en regio Valencia, met een individuele tijdrit (30 km) en twee bergetappes. Etappes twaalf tot en met vijftien vonden plaats in Andalusië en vormden een loodzwaar drieluik bergetappes, gevolgd door de rit naar Córdoba. De Vuelta trok hierna noordwaarts naar de regio's Castilië-La Mancha en Castilië en León. De laatste drie etappes vóór de traditionele, vlakke slotrit naar de hoofdstad Madrid werden het derde en laatste belangrijke deel van deze ronde voor het klassement, met nog acht beklimmingen in de twee bergetappes en een tijdrit in en rond Toledo van 25 km.
De totale lengte van de 64e Ronde van Spanje was 3.266,5 km. Er waren 52 beklimmingen, waarvan 3 van de buitencategorie, 10 van de eerste, 16 van de tweede, 19 van de derde en 4 van de vierde categorie. De vier beklimmingen van de vierde categorie - de "Cota de Witteveen"[1], de Cauberg (tweemaal) en de Muur van Theux - lagen alle vier in Nederland en België.
Op vrijdag 12 juni werd bekendgemaakt dat zestien UCI ProTour 2009 teams en vijf Continentale ploegen waren uitgenodigd om deel te nemen aan de editie van 2009. De beide ProTourteams Fuji-Servetto en Team Katjoesja ontbraken op de uitnodigingslijst, maar Fuji-Servetto werd later geïnviteerd via CAS, het internationaal sporttribunaal, waar de ploeg in hoger beroep was gegaan.[2]
↑Dit betreft niet een 30 meter hoge "berg" in Witteveen, zoals soms vermeld: uit de altimetria (nu offline, was beschikbaar op lavuelta.com) blijkt dat de plaats Witteveen op 30 meter hoogte ligt, net zo goed als Assen op 15 meter ligt, en Emmen op 25 meter boven NAP. De kleine sprint op een minuscuul heuveltje in Witteveen is opgenomen ter nagedachtenis aan Relus ter Beek.
↑Cobo werd zijn etappezege in 2019 ontnomen wegens het gebruik van doping, waarmee Valverde, die aanvankelijk als tweede was geëindigd, als etappewinnaar wordt beschouwd.
↑Cobo werd in 2019 uit de uitslag geschrapt wegens het gebruik van doping.