Em 19 de julho de 2003, o presidente do Barcelona, Joan Laporta, adquiriu o passe de Ronaldinho por € 21 000 000,00 (vinte e um milhões de euros). Ronaldinho disse também ter assinado com o Barcelona em vez do Manchester United por causa de sua amizade com o ex-executivo da Nike no Brasil e em Barcelona o então vice - presidente encarregado de esportes, Sandro Rosell. Ao assinar com o Barcelona, Ronaldinho seguiu os passos de vários ilustres jogadores que já tiveram carreiras bem sucedidas no clube, como Romário, Ronaldo e Rivaldo.

Logo o Barcelona promoveu um amistoso para mostrar sua nova contratação e o clube escolhido foi o Milan. Em sua estréia, Ronaldinho ajudou seu time fazendo 1 gol na vitória de 2 a 0. Durante a temporada 2003-2004 suas jogadas levaram o Barcelona a terminar em 2° lugar na liga espanhola, mas foi na temporada 2004-2005 que o craque se consagrou realizando jogadas fantásticas conquistando a Liga Espanhola e o título de melhor jogador do mundo da FIFA, sendo considerado até hoje um dos maiores ídolos do Barcelona, em 2006 repetiu o feito conquistando novamente a Liga Espanhola. No Barcelona ainda conquistou os títulos da Liga dos Campeões da UEFA (2005-06) e Supercopa da Espanha (2005 e 2006).

Em 2004 e em 2005, defendendo o Barcelona e a seleção brasileira, consagrou-se como o Melhor Jogador do Mundo, segundo a FIFA. Em 2005 ganhou a Ballon d'or ("Bola de Ouro"), da revista esportiva francesa France Football, que elege o melhor jogador atuando na Europa a cada temporada.

Com esses prêmios e mostrando um futebol cada vez mais surpreendente, Ronaldinho já tem sido comparado com os maiores da história como Pelé e Maradona.

Em 2005, Ronaldinho descobriu que tinha um filho, de nome João, com uma dançarina carioca. Ele logo assumiu a paternidade e já declarou que gostaria muito que seu filho seguisse seus passos no futebol.

No dia 29 de março de 2006, um estudo apontou Ronaldinho como o jogador com mais valor comercial no mundo, deixando para trás os ingleses David Beckham e Wayne Rooney. Sua imagem foi avaliada em €47 milhões, a de Beckham, €44,9 milhões e a de Rooney, €43,7 milhões.