Segundo a polícia municipal, 45 mil pessoas participaram da passeata, que, sob o lema "República agora", encheu de bandeiras separatistas uma larga avenida da capital catalã.
Os separatistas conseguiram renovar a maioria absoluta do parlamento catalão nas eleições de dezembro, mas, dois meses e meio depois, ainda não foram capazes de formar um governo.
"Esta situação não pode se manter. É imprescindível avançar de maneira decisiva até a implementação da República", exigiu no parlamento Agustí Alcoberro, vice-presidente da ANC, que organizou o protesto.
Na semana anterior, os dois principais partidos separatistas alcançaram um pacto para avançar até a independência, que inclui a realização de um referendo sobre a futura constituição catalã. Mas eles ainda têm que superar obstáculos judiciais e conseguir o apoio da formação mais radical.
"Há maioria pela República, pois que formem um governo já e o apliquem", protestou Miquel Álvarez, 20, estudante de direito.
"Entendo que exista medo, são mais reticentes a seguir em frente, mas não podemos colocar tudo a perder", comentou Amanda Mansachs, 39, técnica de comunicação.
Muitos manifestantes exibiam cartazes pedindo liberdade aos presos políticos, uma referência aos quatro líderes separatistas presos há mais de quatro meses perto de Madri por envolvimento na tentativa de independência.
Entre eles está o ex-presidente da ANC Jordi Sánchez, proposto como sucessor pelo ex-presidente regional Carles Puigdemont, destituído por Madri após a declaração de independência. A posse de Sánchez foi suspensa devido à negativa judicial de lhe permitir sair da prisão para ir ao Parlamento.
Enquanto não forma um governo, a região, de 7,5 milhões de habitantes, segue sendo controlada pelo governo de Mariano Rajoy.