Han vant en duell mann mot mann de siste kilometerne mot tsjekkeren Roman reuziger. Deignan var tre sekunder foran i mål, mens danske Jacob Fuglesang i Saxo Bank-laget ble nummer tre, 16 sekunder bak.
Hovedfeltet med sammenlagtfavorittene Alejandro Valverde og Samuel Sanchez kom i mål 9.40 minutter bak vinneren. Der satt også Gabriel Rasch og Kurt Asle Arvesen som trillet inn til 46.- og 47.-plassene.
Med tre etapper igjen av årets Vueltaen ligger Valverde 32 sekunder foran Robert Gesink fra Nederland med Sanchez på tredje 1.10 bak.
Rittet avsluttes i Madrid søndag.
Resultater
18. etappe, 165 km Talavera de la Reina Avila:
1) Philp Deignan, Irland (Cervelo) 4.19.14, 2) Roman Kreuziger, Tsjekkia (Liquigas) 0.03 min. bak, 3) Jacob Fuglsang, Danmark (Saxo Bank) 0.16, 4) Manuel Vazquez, Spania (Contentpolis) 0.39, 5) Igor Anton, Spania (Euskatel) 0.41, 6) Mikael Cherel, Frankrike (Francaise Des Jeux) 0.42, 7) Rein Taaramae, Estland (Cofidis) s.t., 8) Remy Dei Gregorio, Frankrike (Francaise Des Jeux) s.t., 9) Jesus Hernandez Blazquez, Spania (Astana) s.t., 10) Jesus Del Nero, Spania (Fuji) s.t.
Norske: 46) Gabriel Rasch (Cervelo) 9.41, 47) Kurt Asle Arvesen (Saxo Bank) 9.53.
Sammenlagt (17 av 21 etapper):
1) Alejandro Valverde, Spania (Caisse d'Epargne) 78.56.42, 2) Robert Gesink, Nederland (Rabobank) 0.32 min. bak, 3) Samuel Sanchez, Spania (Euskatel) 1.10, 4) Ivan Basso, Italia (Liquigas) 1.29, 5) Cadel Evans, Australia (Silence-Lotto) 1.51, 6) Ezequiel Mosquera, Spania (Xacobeo) 1.55, 7) Joaquin Rodriguez, Spania (Caisse d'Epargne) 5.54, 8) Paolo Tiralongo, Italia (Lampre) 6.34, 9) Deignan 7.59, 10) Juan Jose Cobo, Spania (Fuji) 10.46.
Norske: 81) Arvesen 2.15.23, 83) Rasch 2.18.16.