Den 27. december 2010 købte Inter de resterende 50% registreringsrettigheder til Ranocchia fra Genoa for 12,5 mio. EUR, hvilket gav ham en samlet værdi på 19 mio. EUR, hvilket senere blev bekræftet af Genoa-formand Enrico Preziosi, der udtrykte sin glæde over at gøre forretninger med Inter. Formanden for Inter, Massimo Moratti, talte om overgangen til Sky Italia og sagde: "En italiener endelig. Vi havde holdt øje med ham fra før. Det er vores projekt at gå videre med unge spillere". Den 9. januar 2011 gjorde Ranocchia sin Inter-debut i en 2-1 sejr over Catania i Serie A. Han gjorde sin Champions League-debut mod Bayern München i den første omgang af 16. Runden; Inter gik til sidst videre til kvarterfinalen, hvor de blev elimineret af de endelige semifinalister Schalke 04. Ranocchia afsluttede sin første sæson med Inter ved at opnå en andenplads i Serie A, og vandt også 2010-11 Coppa Italia; Den følgende sæson tabte Inter imidlertid til Serie A Champions.
og Milan i 2011 Supercoppa Italiana Final.