Minst 68 personer har redan konstaterats döda i kollisionen, men dödssiffran riskerar att stiga. Anhöriga söker nu desperat efter information om sina nära och kära. Under natten och på torsdagsmorgonen genomsökte räddningstjänsten också tågvraket för att hitta ytterligare offer.
– Räddningspersonal och den militära insatsstyrkan arbetar fortfarande med stor försiktighet, eftersom vi ännu inte kan vara säkra på att det inte finns fler offer, sade regionens talesperson Esther Padilla till det nationella tv-bolaget TVE.
Olyckan inträffade när ett höghastighetståg på väg från Madrid till Sevilla körde in i ett annat höghastighetståg som stod stilla på rälsen. Det är den andra dödliga olyckan med höghastighetståg som inträffat i landet i år.
Under torsdagen inledde Spanien en tre dagar lång landssorg, utlyst av regeringen.
Sammandrabbningar uppstod på natten utanför transportdepartementet i den spanska huvudstaden, mellan högerextrema grupper som krävde regeringens avgång efter olyckan och polisen som använde tårgas mot demonstranterna.
Premiärminister Pedro Sánchez har lovat att onsdagens olycka ska utredas noga. Enligt transportministern Óscar Puente orsakades den av den mänskliga faktorn, då en ”oförklarlig” order gavs från en central ledningscentral för Spaniens tåg, efter att ett säkerhetssystem hade slutat fungera.