Beslutet kom bara några dagar efter att Qatar friats från misstankar om mutor av Fifa som värd för fotbolls-VM 2022.
Friidrotts-VM kommer att äga rum i september, vilket är senare än vanligt, för att de tävlande ska slippa den värsta hettan.
För Göteborg, som aviserat att söka VM 2021, var tisdagens val positivt. Hade Barcelona fått mästerskapen hade Göteborgs chans 2021 i princip varit obefintlig eftersom London arrangerar 2017. Tre raka mästerskap i Europa hade knappast varit troligt. Peking arrangerar VM 2015.