Na een rit over 181 kilometer met start en finish in Offida reed de Spanjaard uit de ploeg Katoesja in de slotkilometer weg uit een eerste groepje.
Aan de streep had hij een minieme voorsprong op de Italiaan Vincenzo Nibali.
De Amerikaan Chris Horner blijft leider in het algemeen klassement. De Tsjech Roman Kreuziger staat tweede op vijf seconden.
Nibali kroop dichter naar de leider toe. Hij heeft zes tellen achterstand. De Tirreno – Adriatico eindigt dinsdag met een individuele tijdrit over ruim negen kilometer.
© ANP