Рами Бенсебайни — воспитанник алжирских клубов «КС Константина» и «Параду». За последнего он выступал в низших алжирских лигах. Летом 2014 года Бенсебайни был отдан в аренду бельгийскому «Льерсу» сроком на год. 3 августа того же года он дебютировал в Лиге Жюпиле, выйдя в самой концовке гостевого поединка против «Брюгге»[3]. В следующем сезоне алжирец также на правах аренды играл за французский «Монпелье». 27 сентября 2015 года он забил свой первый гол в рамках французской Лиги 1, открыв счёт в домашнем матче с «Лорьяном»[4].
В июле 2016 года Рами Бенсебайни перешёл во французский «Ренн»[5]. 2 сентября 2018 года в матче против «Бордо» защитник Рами Бенсебайни забил свой первый гол за клуб «Ренн». В августе 2019 года Бенсебайни подписал контракт с клубом Бундеслиги «Боруссией» Мёнхенгладбах до июня 2023 года[6][7]. 10 ноября 2019 года он забил свой первый гол за «Боруссию» в ворота «Вердера», и в этой же игре он был удалён[8]. 7 декабря 2019 года Рами Бенсебайни сделал дубль в матче против чемпиона Бундеслиги мюнхенской «Баварии»[9].
5 июня 2023 года клуб «Боруссия Дортмунд» объявил о подписании контракта с Бенсебайни, который присоединился к клубу 1 июля 2023 года[10].