השלים את המשפט הבא: ריאל מדריד הגיעה לגמר ליגת האלופות של אופ"א 2016, שם היא התמודדה עם אטלטיקו מדריד. ראמוס שוב כבש בגמר, והוביל את ריאל במחצית הראשונה. באותה עת, הוא היה רק השחקן החמישי שהצליח להבקיע בשני גמרים שונים של ליגת האלופות, אחרי ראול, סמואל אטו, ליונל מסי וכריסטיאנו רונאלדו. לאחר שהאטלטיקו השווה את הקבוצה במחצית השנייה, הוא כבש פנלטי שגרם לריאל מדריד לנצח ב-5 על 3; כך, הוא הרים את גביע ליגת האלופות הראשון שלו כקפטן. לדברי המחבר מייקל קוקס, הוא גם "העביר את מאזן המשחק לכיוון ריאל מדריד" על ידי הצלילה של יאניק קרסקו והפסקת ספירה של שלושה נגד אחד בזמן ההפסקה, כאשר נותרו 30 שניות והסקור היה 1<unk>1. הוא הוכרז כאיש המשחק על ידי UEFA לאחר המשחק. על ידי ניצחון בגמר, ריאל מדריד זכתה בזכות לשחק נגד מנצחת ליגת אירופה 2015-16 של יו-אף-איי, סביליה,
גביע הסופר של אופ"א 2016. ראמוס סיים את עונת 2015-16 עם שלושה שערים ב-33 משחקים, שזה היה מספר השערים הנמוך ביותר שלו והמשחקים המעטים ביותר שהוא שיחק בכל עונה בריאל מדריד עד אז, בשל פציעות מתמשכות.