Guldet är Danmarks andra i EM-sammanhang och matchavgörande blev Danmarks målvaktsspel - där Niklas Landin överglänste Darko Stanic i Serbiens mål, och räddade nästan hälften av serbernas skott.
-Det här hade vi inte kunnat drömma om. Vi sade att man inte skulle kunna vinna ett mästerskap när man har förlorat två matcher. Men det har vi gjort, så vi har överraskat allt och alla, sade danske målvakten Niklas Landin till Ritzau, enligt TT.
Danmark gjorde matchens första mål och släppte sedan aldrig greppet. Efter en målsnål första halvlek 9-7 öppnade matchen upp sig något i andra.
Mikkel Hansen, nio mål totalt i finalen, inledde målskyttet och avgjorde med halvminuten kvar.
Danmarks seger innebär att Sverige får möta Makedonien, Ungern och Brasilien i kvalet till OS i april.
Bronsmedaljen gick till Kroatien efter 31-27 mot Spanien.