Sergio Ramos Sevillától nem messze született, így nem volt kérdés, hogy hétévesen a klub akadémiájához csatlakozott. A korosztályos csapatokat végigjárva 2004-ben a Deportivo La Coruna elleni 1–0-s vereség során mutatkozott be a spanyol élvonalban.
2005-ben az átigazolási időszak utolsó napján csatlakozott a Real Madridhoz. A fővárosi együttesben 671 mérkőzésen lépett pályára, és több mint 100 gólt szerzett. A spanyol válogatott védő a Real Madriddal 22 kupát emelhetett a magasba, köztük öt bajnoki trófeát és négy Bajnokok Ligája-serleget.
2021 nyarán a francia Paris Saint-Germainhez szerződött, a párizsiakat két idényen át erősítette, majd szerződése lejártával szabadon igazolhatóvá vált. Több szaúdi és török csapat is érdeklődött iránta, végül visszatért nevelőegyesületéhez, a Sevillához.
Az Európa-liga címvédője a spanyol bajnokság 2023–2024-es idényében eddig mindhárom mérkőzését elvesztette.
| 1. Real Madrid | 4 | 4 | – | – | 8–2 | +6 | 12 |
| 2. Girona | 4 | 3 | 1 | – | 7–2 | +5 | 10 |
| 3. Barcelona | 4 | 3 | 1 | – | 8–4 | +4 | 10 |
| 4. Atlético Madrid | 3 | 2 | 1 | – | 10–1 | +9 | 7 |
| 5. Athletic Bilbao | 4 | 2 | 1 | 1 | 6–4 | +2 | 7 |
| 6. Cádiz | 4 | 2 | 1 | 1 | 5–4 | +1 | 7 |
| 7. Betis | 4 | 2 | 1 | 1 | 5–5 | 0 | 7 |
| 8. Real Sociedad | 4 | 1 | 3 | – | 7–5 | +2 | 6 |
| 9. Osasuna | 4 | 2 | – | 2 | 5–5 | 0 | 6 |
| 9. Alaves | 4 | 2 | – | 2 | 5–5 | 0 | 6 |
| 11. Valencia | 4 | 2 | – | 2 | 4–4 | 0 | 6 |
| 12. Rayo Vallecano | 4 | 2 | – | 2 | 4–8 | –4 | 6 |
| 13. Celta Vigo | 4 | 1 | 1 | 2 | 4–6 | –2 | 4 |
| 14. Getafe | 4 | 1 | 1 | 2 | 2–5 | –3 | 4 |
| 15. Villarreal | 4 | 1 | – | 3 | 6–9 | –3 | 3 |
| 16. Granada | 4 | 1 | – | 3 | 7–12 | –5 | 3 |
| 17. Mallorca | 4 | – | 2 | 2 | 3–5 | –2 | 2 |
| 18. Las Palmas | 4 | – | 2 | 2 | 1–3 | –2 | 2 |
| 19. Almería | 4 | – | 1 | 3 | 4–9 | –5 | 1 |
| 20. Sevilla | 3 | – | – | 3 | 5–8 | –3 | 0 |
