Gæsterne, som kom ind til kampen uden mål eller point, og kom allerede bagud efter seks minutter, da Mikel Merino sendte baskerne i front, da han kom først på et indlæg fra Aihen Munoz.
Aihen Muñoz så ud til at have forspildt chancen, da han mistimede sin helflugter, men Mikel Merino viste årvågenhed ved bagerste stolpe og headede bolden i mål fra tæt hold.
Blot fem minutter senere fordoblede værterne føringen, da en løs aflevering fra Florentino Luís blev opsnappet af Mikel Oyarzabal, som løb fra forsvaret og med en rolig afslutning passerede Anatoliy Trubin til 2-0.
Afstraffelsen fortsatte, og Merino slog til igen, da han bragede bolden over stregen efter et frispark, men målet blev underkendt, da Merino undervejs havde haft hånden på bolden.
Baskerne kom igen på måltavlen efter 21 minutter, da Ander Barrenetxea efter et godt gennemspillet angreb fik bolden i venstre side, hvor han skar ind og hamrede bolden op i det lange hjørne til stor glæde for hjemmeholdets fans.
Det burde have været fire før den halve time, da hjemmeholdet fik tilkendt et straffespark, men Brais Méndez måtte se sit straffespark prelle af på stolpen.
Benfica kom flot ud fra pausen og fik en livline efter 49 minutter
Otamendi viste en angribers ro i feltet og fandt roligt Rafa Silva, som scorede Benficas første mål i gruppespillet.
Men ethvert forsøg på at bygge videre på det momentum blev kvalt af flere spilstop forårsaget af udeholdets fans, der kastede nødblus op på tribunen.
Real Sociedad topper gruppen, og kvalifikationen vil være i hus, hvis Inter Milan besejrer RB Salzburg senere på aftenen.