1 Temmuz 2012 tarihinde, İspanya 2012 Avrupa Futbol Şampiyonasında İtalya ile finale kaldı. Ramos bu maçta 90 dakika görev aldı. Maç 4-0 İspanya galibiyeti ile bitti ve 2012 Avrupa Futbol Şampiyonasını İspanya kazanmış oldu.