Trålaren Villa de Pitanxo med en besättning på 24 personer sjönk natten mot måndagen utanför Newfoundland. Kustbevakningens ledningscentral i Madrid larmade två andra fiskebåtar i närheten om att trålaren hade problem.
Vid ankomsten hittade besättningen flera omkomna och tre överlevande sjömän i en räddningsbåt. Två andra räddningsbåtar har konstaterats tomma och den fjärde har inte hittats.
De överlevande var kraftigt nedkylda på grund av det kalla vattnet.
Timmar efter upptäckten av de första dödsfallen steg dödstalet till sju, rapporterar AFP. Sökandet efter de resterande 14 besättningsmännen pågår.
Olycksområdet ligger runt 45 mil från Newfoundland.
Enligt spanska myndigheter bestod besättningen av 16 personer från Spanien, fem från Peru och tre från Ghana.