En la Copa del Mundo 2010 disputada en Sudáfrica, se proclamó campeón del mundo, habiendo disputado todos los partidos y minutos de la competición. España tuvo una mala presentación en el Mundial del 2014. Tras haber ganado la última edición, la selección se estrenaba en la competición ante la selección neerlandesa, mismo país al que había derrotado en la final del 2010. A pesar de haber empezado ganando por un penal de Xabi Alonso, el partido terminó 5-1 a favor de los holandeses, que contaron con grandes actuaciones de Robin van Persie y Arjen Robben. Esta derrota no solo caló hondo en la selección y el país, sino que también significó la eliminación directa de España en el torneo y sobre todo el llamado Fin de ciclo, al terminar así con una hegemonía mundial que el equipo ibérico había mantenido durante los últimos seis años. Según la Football Money League anual de Deloitte de 2015, el Dortmund generó ingresos de €262 millones durante la temporada 2013-14. Esta cifra excluye las tarifas de transferencia de jugadores, el IVA y otros impuestos relacionados con las ventas.
Desde la muerte de Antonio Puerta, amigo y ex compañero de Sergio Ramos en el Sevilla FC, fallecido tras un fallo cardíaco durante un partido liguero a principios de la temporada 2007/08, Sergio porta el dorsal número 15 cuando juega con la selección nacional. El 2 de agosto de 2017 fue cedido a préstamo al Getafe LaLiga por toda la temporada. La victoria ante el Getafe fue el encuentro 450 en la Liga de Ramos. Disputada frente al Manchester City, Ramos no participó en el encuentro, pero sí lo hizo el día 28 de noviembre, frente a la Saint-Étienne en el campeonato francés, disputando los 90 minutos de encuentro. En la temporada 2013-14 se contabiliza un partido frente a Guinea Ecuatorial que fue anulado por la propia FIFA por irregularidades burocráticas con el pasaporte del árbitro del encuentro. Hemos obtenido los primeros detalles sobre la segunda equipación del Borussia Dortmund para la próxima despues de haber desvelado como serían la primera y tercera equipación del BVB para la próxima temporada. Después de no haber sido tomado en cuenta por el exentrenador de la selección Luis Enrique para el mundial de Catar 2022, y, sobre todo, debido a la lista anunciada del actual seleccionador, Luis de la Fuente, en la cual no se le convocó para disputar los siguientes partidos de clasificación para la Eurocopa 2024, el 23 de febrero de 2023, anunció en un comunicado que se retiraba de la selección, después de casi 18 años defendiendo la divisa nacional.
Debutó en un gran campeonato con la selección española, en el Mundial de Alemania 2006, en el que formó como titular, en los cuatro partidos disputados por el seleccionado, cayendo en octavos de final ante la experimentada Francia de Zidane. Medios ingleses como SKY y The Sun indicaron que el entrenador Ole Gunnar Solksjaer viajó hasta Austria para convencerlo, pero al final su deseo no se llevó a cabo. ↑ «Khedira the Hero as Stuttgart Win the 2007 Bundesliga». Train and perform like the pros with the official Borussia Dortmund 2017/18 Junior Home Shirt from PUMA. Muestre su sentido del orgullo del club con la camiseta de casa de hombre Borussia Dortmund 2017/18 de PUMA. El 22 de diciembre, Ramos vio su primera tarjeta roja con la camiseta del PSG en un partido liguero contra el Lens en donde entró en el segundo tiempo y se fue expulsado a cuatro minutos del final.
El 26 de febrero de 2020 Ramos sumó su cuarta tarjeta roja por la Liga de Campeones, récord que comparte con Zlatan Ibrahimović y Edgar Davids. El 23 de enero Ramos anotó el penal decisivo en la tanda de penaltis contra el Atlético de Madrid por la Supercopa de España en Yeda, el Real ganó por 4-1 en los penales luego de empatar 0-0 en el tiempo extra. De ellos, el club al que más anotó fue al Sevilla Fútbol Club con siete, seguido del Club Atlético de Madrid y del Athletic Club, ambos con seis. Con respecto a esta situación, el mismo jugador afirmó que no lo sentía como tal, ya que la misma suerte habían corrido otros campeones del mundo y habían seguido levantando títulos. En octubre de 2018, Ramos vio una tarjeta amarilla en el partido contra la selección de Inglaterra y clasificatorio para la Liga de las Naciones 2018-19. Con esta nueva tarjeta apercibida, Ramos sumó un total de 22 tarjetas amarillas con la selección absoluta, siendo el jugador español con más amonestaciones de la historia del combinado nacional.