Отец — мадридский издатель, мать — писатель и этнолог, сестра Пио Барохи. В детстве много времени проводил с дядей Карлосом Хантерез
Начинал учёбу в Мадридском университете, но её прервала гражданская война. По окончании войны с отличием защитил в Мадридском университете докторскую диссертацию по древней истории (1941), недолгое время преподавал в нём. Возглавлял Музей испанского народа в Мадриде (1942—1953). В начале 1950-х по гранту работал в США и Великобритании, в 1952—1957 возглавлял этнографическую миссию в Испанской Сахаре. Много путешествовал по Испании и по миру. В 1983—1995 руководил Международным журналом баскских исследований (исп.Revista Internacional de los Estudios Vascos).
Труды
Оставил гигантское научное наследие. Автор основополагающих трудов по антропологии, истории, культуре Испании и её народностей, испанскому фольклору и лубочной книжке-картинке (исп.la literatura de cordel), мифологии и магии, демонологии и колдовству. Среди них выделяются:
Homenaje a Julio Caro Baroja. Madrid: Centro de Investigaciones Sociológicas, 1978.
Porcel B. Retrato de Julio Caro Baroja. Barcelona: Círculo de Lectores, 1987.
Marrosan Charola M.A. Julio Caro Baroja, su obra. Madrid: Ernesto Gutiérrez Nicolás, 1993.
Maraña F. Julio Caro Baroja, el hombre necesario. Zarautz: Editorial Itxaropena, 1995.
El diablo, las brujas y su mundo: homenaje Andaluz a Julio Caro Baroja/ Salvador Rodríguez Becerra, ed. Sevilla: Signatura Ediciones de Andalucía, 2000.
Castilla Urbano F. El análisis social de Julio Caro Baroja: empirismo y subjetividad. Madrid: Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 2003.
Paniagua J.A. Etnohistoria y religión en la antropología de Julio Caro Baroja. Fuenlabrada: Diedycul, 2003.
Memoria de Julio Caro Baroja. Madrid: Conmemoraciones Estatales, 2006 (выставки)