Ramalho Eanes nasceu em Alcains, concelho de Castelo Branco numa família humilde. Filho de Manuel dos Santos Eanes, empreiteiro, e de sua mulher Maria do Rosário Ramalho, e irmão de João dos Santos Ramalho Eanes. A formação tem início em 1942, quando entra para o Liceu de Castelo Branco.

Segue a carreira das armas entrando para o Exército em 1952, estudando tácticas militares (Escola do Exército, de 1952 a 1956; Estágio CIOE-Curso de Instrução de Operações Especiais, em 1962; instrutor de Acção Psicológica no Instituto de Altos Estudos Militares, em 1962). Frequenta, ainda, o Instituto Superior de Psicologia Aplicada, durante três anos.

No exército, Ramalho Eanes segue a Arma de Infantaria. Serve na Guerra Colonial onde combateu na Índia Portuguesa, Macau, Moçambique, Guiné-Bissau e Angola.

Depois de demorada carreira de combatente, Eanes encontrava-se ainda em serviço em Angola aquando da revolução de 25 de Abril. Aderiu ao Movimento das Forças Armadas e, regressado a Portugal, foi director de programas e nomeado presidente do conselho de administração da RTP, até março de 1975.

Em 1975, então com a patente de Tenente-Coronel, dirigiu as operações militares do Golpe de 25 de Novembro desse mesmo ano, contra a facção mais radical da esquerda política do MFA.

Já como General do Exército, foi o 10.º Chefe do Estado-Maior-General das Forças Armadas de Portugal de 14 de Julho de 1976 a 16 de Fevereiro de 1981.

Em 1976 foi eleito Presidente da República, sendo reeleito em finais de 1980. Foi o primeiro Presidente da República eleito, logo a seguir ao 25 de Abril, tendo cumprido dois mandatos, entre 1976 e 1986.

Com o fim do segundo mandato, em Fevereiro de 1986, assume pouco depois a presidência do Partido Renovador Democrático, vindo a demitir-se desse cargo em 1987.

Nomeado General de quatro estrelas em 24 de Maio de 1978, passou à reserva, por sua iniciativa, em Março de 1986. Em 2000, Ramalho Eanes recusou, por razões de princípio, a promoção a Marechal.

É casado com Manuela Eanes. O casamento teve lugar em Lisboa, no Palácio de Queluz, a 28 de Outubro de 1970 e o casal teve dois filhos: Manuel António Neto de Portugal Ramalho Eanes, nascido a 5 de Maio de 1972, casado e pai de Joana; e Miguel Neto de Portugal Ramalho Eanes, nascido a 20 de Outubro de 1977, casado em Julho de 2006 com Sílvia Romeiro, sem geração.

Em 15 de Novembro de 2006, Eanes apresentou na Universidade de Navarra, Espanha, a sua tese de doutoramento. A investigação desenvolvida ao longo de dez anos por Eanes teve como título "Sociedade civil e poder político em Portugal", com duas mil páginas, e foi defendida perante um júri composto por três catedráticos espanhóis e dois portugueses.

Eanes foi também o primeiro Chefe de Estado que ao deixar a Belém iniciou um trabalho de investigação científica conducente à obtenção do grau de doutor. Uma iniciativa pioneira, a nível nacional, desconhecendo-se inclusive casos idênticos na Europa.

Dia 11 de Outubro de 2010 recebeu o Doutoramento Honoris causa pela Universidade de Lisboa aquando das comemorações do centenário da mesma, coincidindo com as comemorações do centenário da República Portuguesa (5 de Outubro).

É  Sócio Honorário da Revista Militar.