Ramos hat eine Karriere hingelegt, die so gut ist wie jede andere bei den Bulldogs. Seit dem 26. März 2005, als er im Alter von 18 Jahren von Trainer Aragoneses erstmals für die spanische Nationalmannschaft ausgewählt wurde, hat er ein glänzendes Kapitel aufgeschlagen. Gegen die chinesische Nationalmannschaft gab er sein Debüt in der Nationalmannschaft, wobei er in der zweiten Halbzeit als Nummer 15 eingewechselt wurde, und Spanien gewann 3:0. Drei Tage später kam er bei der Weltmeisterschaft erneut zum Einsatz, wobei er zur Feier seines 19. Geburtstags das Trikot mit der Nummer 19 wählte.
Ramos trug in der Nationalmannschaft das Trikot mit der Nummer 4 von Real Madrid, kehrte aber für die Europameisterschaft 2008 zur Nummer 15 zurück, eine Entscheidung, die mit dem Tod seines Mannschaftskameraden Puerta zusammenhängt, der leider 2007 verstorben war und in der Nationalmannschaft die Nummer 15 von Puerta trug. 2008, als er die Europameisterschaft gewann, zog er sein Trikot aus und zeigte ein weißes T-Shirt mit dem Kopf von Puerta darauf. Nach dem Sieg der Mannschaft in der Europa League 2008 zog Ramos sein Trikot aus und zeigte ein weißes T-Shirt mit Puertas Kopf darauf, um zu zeigen, wie sehr er seine Freundschaft schätzt.
Spanien gewann 2008 den Titel und 2010 zum ersten Mal die Weltmeisterschaft, und Ramos erlebte Spaniens Ruhm als rechter Außenverteidiger. Mit dem Weggang seiner alten Teamkollegen wurde er zum Innenverteidiger und zum Partner von Piqué, und die beiden waren sowohl Rivalen als auch Freunde in ihren Vereins- und Nationalmannschaftsspielen. Ramos sagte über Piqué: "Auf dem Spielfeld mögen wir uns nicht, aber in der Nationalmannschaft umarmen wir uns." Piqué seinerseits sagte: "In Madrid respektiert, herzlich mit Ramos und anderen".
Ramos gehörte von 2008 bis 2012 zur besten Elf Spaniens, die zwei Europameisterschaften und eine Weltmeisterschaft gewann, und erreichte den Höhepunkt seiner Nationalmannschaftskarriere, als er mit Gerard Piqué den EM-Titel 2012 verteidigte. Im Halbfinale der Champions League holte Ramos mit einem Löffel-Elfmeter den Sieg für Spanien und sagte, dies sei ein wichtiger Moment in seinem Leben gewesen.
2019 löste Ramos Casillas als meistgespielter Spieler Spaniens ab. 2020 verpasste er die Europameisterschaft wegen einer Verletzung und einer neuen Krone, aber die Spanier behielten ihm zu Ehren sein Trikot mit der Nummer 15.
Ramos ist auf dem Spielfeld ein guter Ehemann und Vater, aber er lernte 2012 die acht Jahre ältere Pilar kennen und lieben, heiratete im folgenden Jahr und hat drei Söhne. Die Sun witzelte, er habe den "Hattrick" geschafft, Söhne zu haben.
