Statsministeren kom med uttalelsen en dag etter et møte med den nye katalanske lederen Pere Aragones, som regnes som en moderat separatist.
– Det blir ingen folkeavstemning om selvbestemmelse, sa Sanchez til den spanske nasjonalforsamlingen.
[ Benådning av katalanske separatister møter ulike reaksjoner ]
Forhandlinger mellom Madrid og katalanske separatister ventes å fortsette i september.
Ni politiske ledere fra Catalonia ble for en uke siden frikjent for sin involvering i den nordøstlige regionens mislykkede kamp for selvstendighet i 2017.
Catalonias forsøk på å løsrive seg fra Spania for fire år siden var en av de verste politiske krisene i landet siden general Francisco Francos militære diktatur endte i 1975.