La tappa è stata caratterizzata da numerosi tentativi di fuga iniziali, tutti sventati dal gruppo. A quasi 50 chilometri dall'arrivo, un gruppo di 26 uomini, tra cui lo spagnolo Herrada, ha fatto la fuga che contava.
Romain Gregoire ha concluso al secondo posto, a tre secondi da Herrade, e Andreas Kron al terzo.
I principali contendenti per la classifica generale sono arrivati tutti a quasi sei minuti dal vincitore. L'americano Sepp Kuss ha conservato la maglia rossa di leader.
Il gruppo principale, controllato dal team Soudal-Quickstep verso la fine, è stato felice di permettere al gruppo di fuga finale di estendere il distacco a oltre cinque minuti, senza alcuna minaccia per i leader della classifica generale.
"Oggi può andare in tutte le direzioni, ma per noi oggi speriamo che sia una tappa di fuga, in modo da poter conservare qualcosa per domani", ha detto il vincitore dello scorso anno Remco Evenepoel prima della partenza.
Il gruppo in fuga comprendeva Filippo Ganna, vincitore della cronometro di ieri, e il suo compagno di squadra della Ineos Grenadiers Geraint Thomas.
Dopo un percorso prevalentemente pianeggiante, la tappa si è conclusa con una salita di prima categoria negli ultimi 6,5 km. Prima di affrontare la salita, Julius Johansen ha tentato due volte di andarsene, ma senza successo.
Paul Ourselin (TotalEnergies) ha tentato la stessa mossa, ma poco dopo la salita finale Ganna ha imposto il suo ritmo e dopo aver superato Ourselin il gruppo di testa si è ridotto a nove corridori.
Ganna ha fatto tutto il lavoro duro, ma il suo compagno di squadra Thomas non è riuscito ad approfittarne.
"Ho sentito che non avevo benzina alla fine. Un po' limitato, ma abbiamo dato tutto ed è quello che avevamo in giornata", ha detto Thomas.
"Ma la salita finale era troppo ripida. Non sono riuscito a finirla, ma continueremo a provarci", ha aggiunto il gallese, che si è dovuto accontentare del quinto posto finale.
Jonathan Caicedo ha tentato la fuga verso casa e ha mantenuto il comando a 300 metri dall'arrivo, ma è stato superato da Kron, Gregoire e Herrada, che ha effettuato l'ultimo strappo per strappare la sua terza vittoria di tappa in carriera alla Vuelta.
I primi cinque della classifica generale sono arrivati tutti a cinque minuti e 50 secondi dal vincitore della tappa. Kuss ha ancora 26 secondi di vantaggio su Marc Soler, con Evenepoel al terzo posto e Primoz Roglic al quarto.
Con la vittoria di Herrada, il corridore della Cofidis ha conquistato la leadership nella classifica delle montagne, davanti a Eduardo Sepulveda e Evenepoel.
La 12a tappa di giovedì è un percorso pianeggiante di 151 km da Olvega a Saragozza.