Ramírez firmò come free agent amatoriale il 26 novembre 2009 con i Cleveland Indians. Debuttò nella MLB il 1º settembre 2013, al Comerica Park di Detroit contro i Detroit Tigers, entrando in campo come sostituto corridore nel nono inning, e segnando un punto sul grande slam della vittoria battuto da Mike Aviles. Nel 2014 iniziò la stagione nelle minor league ma fu richiamato a maggio e iniziò a giocare regolarmente come interbase dopo che gli Indians cedettero Asdrúbal Cabrera.
[1] La sua stagione terminò con una media battuta di .262.
Nel 2015, Ramírez e gli Indians faticarono nella prima metà della stagione ma questi si riprese a settembre battendo con .280 e ad ottobre in cui colpì 21 valide. Nel 2016 iniziò ad imporsi all'attenzione generale, con la squadra che raggiunse le World Series 2016, perse contro i Chicago Cubs, in cui segnò un fuoricampo in gara 5.
Il 28 marzo 2017, Ramírez firmò un rinnovo contrattuale quinquennale del valore di 26 milioni di dollari..[2] A livello personale fu la stagione della consacrazione: a giugno ebbe una striscia di nove gare consecutive con più di una valida e il 2 luglio fu convocato per il primo All-Star Game della carriera come terza base titolare.[3] Quando Jason Kipnis si infortunò il 9 luglio fu spostato in seconda base per il resto dell'anno. Il 3 settembre, contro i Detroit Tigers, Ramírez pareggiò un record della MLB con 5 battute da extra base, 3 doppi e 2 fuoricampo. A fine anno fu premiato con il suo primo Silver Slugger Award e si classificò terzo nel premio di MVP dell'American League dopo avere chiuso con una media battuta di .318, 29 fuoricampo e 87 RBI.[4][5]