Han varslet i talen at han vil samle regionforsamlingen for å diskutere et svar på avgjørelsen som ble fattet i Madrid tidligere på dagen.
– De spanske myndighetens avgjørelse om å oppløse Catalonias regjering er «et kupp», sier parlamentspresident Carme Forcadell i kveld, ifølge nyhetsbyrået Reuters.
En demonstrasjon til støtte for katalansk uavhengighet samlet 450.000 personer i Barcelona. De protesterte etter at Spania oppløste regionens regjering.
Det er politiet i Barcelona som oppga tallet på demonstranter i gatene i Catalonias største by.
Omstridt artikkel
Den spanske regjeringen har besluttet å ta i bruk artikkel 155 overfor Catalonia. De fratar dermed katalanerne store deler av deres selvstyre inntil videre. I Barcelona reageres det med sinne.
Parlamentspresidenten i Catalonia, Carme Forcadell sier kampen for uavhengighet vil fortsette.
Siktet for oppvigleri
Demonstrantene krever også at de katalanske separatistlederne Jordi Sanchez og Jordi Cuixart løslates. De er varetektsfengslet, siktet for oppvigleri etter å ha kjempet for et uavhengig Catalonia.
Regjeringen i Madrid besluttet på et regjeringsmøte tidligere i dag å starte prosessen med å overstyre Catalonias selvstyre ved å oppløse regionregjeringen og lyse ut nyvalg innen seks måneder.
– Den katalanske regjeringens handlinger strider mot loven, sa Mariano Rajoy.
Mariano Rajoy presiserer at regjeringen ikke har ønsket å bruke makt mot selvstyret i Catalonia, men at de nå føler seg tvunget til det.
Statsministeren manet deretter til ro i befolkningen slik at en normaltilstand kan gjeninnføres.
Myndighetene i Catalonia har hele tiden nektet derimot å etterkomme regjeringens krav og truer med å fortsette planen med erklæring av uavhengighet dersom regjeringen ikke går med på forhandlinger.
Delt på midten
Meningsmålinger har vist at Catalonia er delt omtrent på midten i synet på uavhengighet, men innbyggerne støtter opp om selvstyret i den velstående nordøstlige regionen.
Årene under den fascistiske diktatoren Francisco Franco da regionens selvstyre ble annullert, er fortsatt et sårt minne hos mange.
Madrids beslutning i dag kan derfor vekke motstand også hos dem som er negative til katalansk uavhengighet.
– Rajoy har fjernet selvstyret i Catalonia som så mange har kjempet for. Et alvorlig angrep på alles rettigheter og frihet, skriver Barcelona-ordfører Ada Colau på Twitter.