È cresciuto nelle giovanili del Real Valladolid, dove ha militato (alternandosi tra prima e seconda squadra) fino al 1996, anno in cui viene prelevato dall'Atlético Madrid. Gioca nell'Atlético tra prima e seconda squadra. Il 1º agosto 2000 si trasferisce al Valencia[3] dove ha giocato per ben 10 anni divenendo una delle bandiere della squadra assieme a David Villa.
Il 9 giugno 2011 diventa vice di Gregorio Manzano alla guida dell'Atlético Madrid. Il 22 dicembre con l'esonero di Manzano lascia i colchoneros. Il 10 ottobre 2012 diventa allenatore insieme a Emerson Esteve della selezione Juvenil B dell'Huracán Valencia.[4]
Il 10 luglio 2013 diventa allenatore della selezione Juvenil A del Valencia.[5] Il 18 dicembre diventa allenatore ad interim del Valencia Mestalla.[6][7] Il 26 dicembre ritorna alla guida del Juvenil A.
Il 12 luglio 2015 diventa allenatore del club spagnolo dell'Elche.[8] Nonostante abbia condotto la squadra alla salvezza, il 6 giugno 2016 decide di interrompere il contratto in essere con il club.[9]
Il 12 dicembre 2017 subentra a Paco Herrera sulla panchina del Real Sporting de Gijón.[12] Viene confermato sulla panchina del club asturiano per la stagione successiva, ma il 18 novembre 2018 viene esonerato in seguito alla sconfitta(2-1) contro il Real Oviedo.[13]
Il 6 dicembre 2019 diventa il nuovo allenatore del Club Deportivo Tenerife.[14] Porta la squadra al dodicesimo posto finale. Il 20 luglio 2020 viene sollevato dall’incarico.[15]
Il 14 febbraio 2023 diventa allenatore del Valencia, terzultimo nella Liga con 20 punti dopo 21 turni, con il suo ex compagno di squadra Carlos Marchena come vice. Baraja mette insieme 22 punti in 17 partite e si piazza quintultimo a fine campionato centrando la salvezza. Il 15 giugno rinnova il proprio contratto fino al 2025.[18] Nella stagione seguente si piazza invece al nono posto.[19]
Il 23 dicembre 2024 viene sollevato dall’incarico, lasciando la squadra in zona retrocessione al diciannovesimo posto.[20]
^ab(ES) 8. Rubén Baraja Vegas, su valenciacf.com, www.valenciacf.com. URL consultato il 19 dicembre 2009 (archiviato dall'url originale il 4 agosto 2009).