Manuela Carmena i Madrid och ny borgmästare i Barcelona Ada Colau är de mest slående exemplen på förändringen, efter att ha lett helt nya politiska organisationer till framgång.
I Cibeles stadshus i Madrid, där många samlades för att heja på rösträkningen för en ny borgmästare, sade Carmena att hon ville börja "styra genom att lyssna".
Före detta domarens huvudsakliga yrke före kampanjen var att driva hennes butik och sälja barnkläder sydda av kvinnliga fångar.
Hon planerar nu att anordna rådsmöten för att fokusera på enskilda politiska mål, såsom barnfattigdom, kalla in experter och alla tillgängliga data för att hjälpa till att formulera lösningar.
Till stadens fattigaste sade Carmena: "Vi kommer att förbättra situationen."
Bortsett från de politiska prioriteringarna för att ta itu med fattigdom som orsakats av Spaniens ekonomiska kris insisterar alla tre borgmästare på att deras styre kommer att vara mycket annorlunda.
Spaniens ledande anti-austerity party Podemos är en del av de två grupper som tar tag i stadshuset i Madrid och Barcelona - Ahora Madrid och Barcelona en Comu. I Valencia bildades borgmästare Joan Ribos Coalicio Compromis av vänstern, Valencias nationalister och gröna 2010.
Men de nya borgmästarna säger att de vill omdefiniera politikernas roller och bli olegerade kanaler för folklig vilja och delaktighet.
Tusentals människor samlades för att lyssna till Ada Colaus mottagningstal i Barcelona på lördagen och titta på skärmar på Sant Jaume torg utanför stadshuset.
"Det räcker inte att rösta vart fjärde år", sade hon. "Lita aldrig på tanken att vi kommer att representera dig väl. Sparka ut oss om vi inte gör som vi har lovat."
Fram till förra året, när hon blev inblandad i BComu, fotograferades Colau regelbundet av polisen från en avspärrning av personer som blockerade en reposession. Nu är hon chef för Barcelonas poliskår.
I Valencia, liksom i Madrid, upphörde 24 år av oavbrutet folkpartistyre genom att en veteran vänsterflygare började använda ett nytt sätt att bedriva politik.
"Auktoritärismen är över", sade 67-årige Joan Ribo. "Jag vill inte ha spöet eller regeln. Jag föredrar att prata med medborgarna [och] arbeta sida vid sida med grannskapsrörelser."
De tre nya borgmästarna åtnjuter dock inte majoriteter i sina respektive rådskamrar.
I Madrid och Valencia har man kommit fram till potentiellt stabila överenskommelser med andra vänsterpartier, men situationen i Barcelona är mer komplicerad på grund av splittringen av politiken längs vänster- och högerlederna samt den katalanska suveräniteten.
Trots hennes offentliga sympati för Kataloniens "rätt att besluta" har Ada Colau hittills motsatt sig att ansluta sig till de nationalistiska partiernas "färdplan" för självständighet.
På andra håll tog gruppen Podemos-länkade Zaragoza en Comun kontroll över Spaniens femte folkrikaste stad, medan Santiago de Compostela, A Coruna och Cadiz är bland andra städer och städer som nu har vänsterkoalitionsledare som borgmästare.
Med ett allmänt val i slutet av året beskrev premiärminister Mariano Rajoy överenskommelser mellan vänstergrupper och det främsta oppositionspartiet som "ekcentriska och sekteristiska".
Hans Popular Party var det mest populära valet i Spanien och i städer som Madrid och Valencia, men har bara fått stöd från centristiska antikorruptionspartiet Medborgare i vissa städer och regioner.
En 71-årig anti-Franco-domare, en anti-evictions kampanjledare och en lärare har valts till borgmästare i Spaniens tre största städer - som vänster koalitioner svepte till makt lovar ett slut på korruption.