Ramos ouvre le score lors de la finale de la Ligue des champions 2016 en déviant le ballon dans les filets de l'Atlético de Madrid et remporte sa deuxième C1 lors de la séance des tirs au but (5-3). Il entre dans l'histoire en devenant le premier défenseur à marquer dans deux finales différentes de Ligue des champions, après son but en 2014. Lors de la Supercoupe de l'UEFA 2016 face au FC Séville, il égalise à la et permet à nouveau à son équipe d'arracher la prolongation. Le , il remporte la finale de la Ligue des champions, la deuxième consécutive.