ראמוס הרבה לפתוח בהרכב במוקדמות יורו 2008, שבסיומו דורגה נבחרת ספרד במקום הראשון בבית ד', מעל נבחרת שוודיה. הוא הבקיע 2 שערים ב-11 הופעות, כולל אחד בניצחון החוץ 3–1 על נבחרת דנמרק. ראמוס שמר על מקומו בהרכב גם ביורו. כמו כן נודע בתרומותיו ההגנתיות בשלב הבתים (3 ספיגות לנבחרתו) ובשלבי הנוק-אאוט (0 ספיגות לנבחרתו). בחגיגות שלאחר הניצחון במשחק הוא לבש חולצה ובה כתובת לזכרו ידידו הטוב ועמיתו לשעבר בסביליה אנטוניו פוארטה, שמת באוגוסט 2007.