Нашао се на списку изабраних играча за то првенство. На Европском првенству 2008. Рамос је провео у игри свих 90 минута сваке утакмице, сем оне одигране против Грчке (2-1) у групној фази. Шпанија је освојила то првенство победом над Немачком (1-0) у финалу. Током славља које је уследило након утакмице, Рамос је носио мајцу у част преминулог пријатеља и саиграча из Севиље, Антониа Пуерте.