Benzema marcó a los 29 y 77 minutos, el segundo de tiro penal. Vicente Iborra descontó para el "submarino amarillo" a los 83.
Con su doblete, el francés llegó a 21 tantos en la actual edición de la liga.
"La sensación es tremenda, porque lo que han hecho los jugadores es impresionante. No tengo palabras de la emoción que tengo", dijo tras el partido el DT del Madrid, Zinedine Zidane. "La liga es la hostia, este título me pone más contento que las Champions".
Por su parte, Barcelona cayó 2-1 con Osasuna. El visitante se puso en ventaja a los 15 por intermedio de José Arnáiz, pero el elenco culé igualó gracias a un golazo de tiro libre de Lionel Messi a los 62 minutos.
Roberto Torres le dio el triunfo a Osasuna a los 94 minutos.
"El Madrid hizo lo suyo. Después del parón no ha perdido ningún partido", dijo Messi tras la derrota de su equipo.
"Perdimos muchos puntos que no deberíamos haber cedido y tenemos que hacer autocrítica, empezando por los jugadores, pero también global. Somos el Barcelona y estamos obligados a ganar todos los encuentros", agregó el argentino.