Rafa Mir speelde in de jeugd voor Valencia CF. Hij debuteerde op 1 maart 2015 in Valencia B, tegen CE L'Hospitalet.[3] Rafa Mir maakte op 24 november 2015 zijn debuut in het eerste elftal, in een wedstrijd in de UEFA Champions League uit tegen Zenit Sint-Petersburg. Coach Nuno gunde hem een basisplaats. Na 56 minuten werd hij vervangen door Santi Mina. Valencia verloor met 2–0.[4]
Na diverse huurperiodes maakte Mir op 20 augustus 2021 de overstap naar Sevilla FC. Voor deze overstap werd zo’n €16.000.000 betaald aan Wolverhampton Wanderers.