Подскажите, если гражданин России проживает в Каталонии по ВНЖ, то визу в Японию нужно оформлять в России или в консульстве Японии в Барселоне?

лучше конечно уточнить в местном консульстве, но универсальное правило - если у Вас есть ВНЖ или иные основания для постоянного проживания, то можно подаваться в Испании

Если вы проживаете там больше полугода, и у вас есть внж, действующее ещё больше полугода, то вы можете.