Memórias de Leticia Valle (1945), Sobre o pelago (1952), A desrazão (1960), A confissão (1971), Saturnal (1972) e Icada Nevada, Diada (1972) são algumas das obras que publicou no continente americano e que o público espanhol só começou a conhecer a partir de 1972.

Após quase quarenta anos de exílio, em 1971 voltou à Espanha para receber uma bolsa concedida pela Fundação Juan March. No entanto, apenas em 1975 fixou residência definitiva no país. Prosseguiu com sua fecunda atividade literária e publicou, entre outros títulos, Alcancia — candidato ao Prêmio Nacional de Romance e Narrativa —, Escola de Platão e a trilogia Bairro das Maravilhas, pela qual recebeu o Prêmio da Crítica em 1977, além de Acrópole e Ciências Naturais. Em 1981 publicou Romances antes do tempo e uma coletânea de escritos críticos intitulada Os títulos. Dois anos depois, foi apresentada como candidata à Real Academia Espanhola por Antonio Tovar, Julián Marías e Luis Rosales.

Em 1985, anunciou sua intenção de residir no Brasil junto com o filho, mas o Ministério da Cultura concedeu-lhe auxílio para que permanecesse em Madri. Posteriormente, a Prefeitura e a Deputação Provincial de Valladolid, em colaboração com o Ministério, concederam-lhe uma pensão vitalícia. Em 1987 publicou Rebanadas, uma antologia de artigos literários e críticos escritos entre 1930 e 1980, e recebeu o Prêmio Nacional das Letras Espanholas em reconhecimento ao conjunto de sua obra.

Seguiram-se diversos prêmios e distinções:

1988 – Nomeada Filha Predileta da cidade de Valladolid;
1989 – Recebeu o título de doutora honoris causa pela Universidade de Valladolid, em reconhecimento à sua extensa obra e aos seus vínculos com a cidade;
1991 – Prêmio Castela e Leão das Letras (edição de 1990);
1992 – Nomeada doutora honoris causa pela Universidade Americana de San Luis, em Madri; Prêmio Comunidade de Madri de Criação Literária;
1993 – Prêmio Ciutat de Barcelona de Literatura em Língua Castelhana por sua obra Poesia; recebeu a Medalha de Ouro da Província de Valladolid; Prêmio Heroína do Círculo de Belas-Artes de Madri; designada membro do Real Patronato do Museu do Prado;
1994 – Recebeu das mãos do rei Juan Carlos a Medalha de Ouro das Belas-Artes.

No dia 18 de junho de 1994 foi internada no Hospital Ramón y Cajal, em Madri, após sofrer insuficiência coronária e respiratória. Em 27 de julho faleceu em consequência da doença cardiorrespiratória de que padecia. Rosa Chacel morreu inconsciente, sem dores, acompanhada da família, da poetisa Clara Janés e de seu biógrafo Alberto Porlan. No dia seguinte foi sepultada no Panteão dos Homens Ilustres de Valladolid.

Viúva de Timoteo Pérez Rubio, Rosa Chacel teve um filho, Carlos Pérez Chacel, arquiteto, que doou à Fundação Jorge Guillén numerosos diários, documentos manuscritos e um arquivo jornalístico, conforme compromisso assumido pela escritora em troca de uma pensão vitalícia. Esses fundos já estão catalogados e à disposição dos pesquisadores na Biblioteca de Castela e Leão, bem como na internet.