デモ：http://jsrun.it/mo4_9/uz3k/

クリックしてモーダルウィンドウを表示。
オーバーレイをクリックすると閉じる、映像は一時停止。

<div id="ytplayer"></div>
<div id="modal_overlay"></div>
<div id="js-modal_btn">CLICK!</div>
<script>
/* ============================
 * youtube api
 * ============================ */

// API読み込み
var tag = document.createElement('script');
tag.src = "https://www.youtube.com/player_api";
var firstScriptTag = document.getElementsByTagName('script')[0];
firstScriptTag.parentNode.insertBefore(tag, firstScriptTag);

var player;
function onYouTubePlayerAPIReady() {
    player = new YT.Player('ytplayer', {
        height: '315',
        width: '560',
        videoId: 'rAiw2SXPS-4',
        playerVars: {
            fs: 0 // 全画面表示させない
        },
        events: {
          'onReady': onPlayerReady
        }
    });
}
var modal_overlay = document.getElementById("modal_overlay");
function onPlayerReady(event) {
	modal_overlay.addEventListener("click", pauseVideo, false);
}
function pauseVideo() {
    player.pauseVideo();
}
</script>

映像は中央寄せfixed

# modal_overlay{
    display: none;
	position: fixed;
	width: 100%;
	height: 100%;
	background: rgba(0,0,0,.8); 
	z-index: 1; 
}

# js-modal_btn{
	width: 100px;
	height: 100px;
	background-color: red;
}

# ytplayer{
	display: none;
	position:fixed;
	top:50%;
	left:50%;
	-moz-transform:translate(-50%, -50%);
	-webkit-transform:translate(-50%, -50%);
	-o-transform:translate(-50%, -50%);
	-ms-transform:translate(-50%, -50%);
	transform:translate(-50%, -50%);
	z-index: 2;
}

モーダルの開閉

/* ============================
 * モーダル
 * ============================ */

var $modal_overlay = $('#modal_overlay'),
    $modal_btn = $('#js-modal_btn'),
    $ytplayer = $('#ytplayer');

// オープン
$modal_btn.on('click', function(){
    $modal_overlay.fadeIn();
    $ytplayer.fadeIn();
});
// クローズ
$modal_overlay.on('click', function(){
    $modal_overlay.fadeOut();  
    $ytplayer.fadeOut();  
});

// サイズ変更
$(window).on('load resize', function(){
    var $ww = $(window).innerWidth();
    if ($ww > 700) {
        $ytplayer.css('width', '560px').css('height', '315px');
    }else{
        $ytplayer.css('width', '100%').css('height', $ww*9/16);
    }
});

参考
YouTube 埋め込みプレーヤーとプレーヤーのパラメータ