De Spanjaard won de rit over 168,2 kilometer van Estancia Grande naar Mirador del Potrero, met aankomst op 1270 meter.
Onderweg had hij zich ook al onderscheiden bij de beklimming van de Alto de Nogali (2084 m).
Voor aanvang van de etappekoers had Contador nog benadrukt dat hij zonder ambities en zeven kilogram te zwaar naar Argentinië was gekomen.
Woensdag reed hij Daniel Diaz en Vincenzo Nibali in de slotfase bergop uit het wiel.
Levi Leipheimer en Miguel Angel Rubiano bleven het dichtst in de buurt. Door de zege nam Contador de leiderstrui over van de Italiaanse sprinter Francesco Chicchi.
© ANP