Sorrento var på väg till kuststaden Valencia när branden började och snabbt blev utom kontroll.
Passagerarna evakuerades från det brinnande fartyget till livbåtar och har räddats av ett annat fartyg.
Minst tre personer har skadats och förts till sjukhus med helikopter, säger spanska medier. En rapporteras vara allvarligt skadad.
Fartyget var ca 27 km från Mallorca när branden bröt ut på tisdagseftermiddagen på ett av bildäcken. Orsaken till branden var oklar.
Flera fartyg, däribland två passagerarfärjor, skickades för att hjälpa till. Passagerarna och besättningen på livflottarna gick så småningom ombord på en av färjorna, Puglia.
Spanska tjänstemän sade att de räddade passagerarna var på väg tillbaka till Palma de Mallorca och förväntades anlända till hamnen om några timmar. Psykologer ombads att gå till hamnen för att ge råd.
"På grund av den brand som den har lidit, Sorrento kan sjunka i den position där den befinner sig", Balearerna hamnmyndigheten sade i en tweet (på spanska).
Färjan, som ägs av det italienska företaget Atlantica di Navigazione, sände ut nödsignaler klockan 13:50 lokal tid (11:50 GMT), sade Spaniens ministeriet för offentliga arbeten.
Till en början sade ministeriet att kaptenen inte trodde att det skulle vara nödvändigt att överge fartyget, men branden blev så intensiv att det krävdes en fullständig evakuering.
En brand har brutit ut på en spansk färja från Mallorca och tvingat omkring 150 passagerare och besättning att överge fartyget.