Philadelphia PhilliesRediger
The Philadelphia Phillies valgte Madson i niende runde (254. samlede) i 1998 i Major League Baseball-draften. Han fik sin major league-debut i 2003. I 2005 sluttede han med et gennemsnit på 4,14 earned run i 87 innings. Phillies konverterede ham tilbage til en startende pitcher, den rolle han havde haft i hele sin minor league-karriere i 2006.
I 2008 var Madson blevet en del af “broen til Lidge (closer Brad Lidge)” og havde udviklet sig til en fremragende set-up man. Med en ødelæggende changeup fandt Madson øget hastighed og ramte så højt som 97 miles i timen i NLCS. Madson fik sin første sejr i slutspillet, da Phillies besejrede Los Angeles Dodgers i kamp 4 i NLCS 2008. Han kastede 1 2⁄3 innings, slog én ud, mens han tillod ét hit og én walk.
Da Brad Lidge blev sat på invalidelisten den 9. juni 2009, var Ryan Madson Phillies’ valg som midlertidig closer. Madson fik sin første redning i sin nye rolle den 10. juni 2009 mod New York Mets.
I kamp 6 i National League Championship Series 2010 var Madson den tabende kaster, da han gav op til et solo home run til Juan Uribe i ottende inning i et 3-2-nederlag til San Francisco Giants.
Madson begyndte 2011-sæsonen igen som Phillies’ vigtigste set-up reliever. Men da Lidge og José Contreras var på invalidelisten i maj 2011, blev Madson valgt til at lukke for Phillies. 21. august 2011 havde Madson omsat 23 saves i 25 muligheder og beholdt closer-rollen, selv efter at Lidge vendte tilbage fra invalidelisten i juli. Madson sluttede sæsonen med 32 saves, 62 strikeouts og en ERA på 2,37.
Som free agent var Madson tæt på at forhandle en fireårig kontrakt på 44 millioner dollars for at blive hos Phillies, men Phillies general manager Rubén Amaro, Jr. frafaldt den mundtlige aftale og underskrev i stedet Jonathan Papelbon med en fireårig aftale på 50 millioner dollars for at erstatte Madson som holdets closer.
Cincinnati RedsRediger
I løbet af eftersæsonen 2011-12 indgik Madson en etårig kontrakt på 8,5 millioner dollars med Cincinnati Reds. Inden afslutningen af forårstræningen fik Madson et overrevet ledbånd i sin højre albue, hvilket krævede en Tommy John-operation, og han missede hele 2012-sæsonen. Han kastede aldrig for Reds, da han afviste sin option den 31. oktober og blev free agent.
Los Angeles Angels of AnaheimRediger
Den 28. november 2012 indgik Madson en etårig aftale med Los Angeles Angels of Anaheim. Han begyndte 2013-sæsonen på 15-dages invalidelisten, da han forsøgte at komme sig efter en Tommy John-operation. Senere i sæsonen overførte Angels Madson til 60-dages invalidelisten. Han blev frigivet den 5. august uden at have deltaget i en kamp.
Madson forsøgte sig med flere hold i januar 2014, men modtog ingen minor league-aftaler fra dem, så han trak sig tilbage.
Kansas City RoyalsRediger
Efter at have misset tre sæsoner på grund af sin genoptræning efter en skade, indgik Madson en minor league-kontrakt med Kansas City Royals i januar 2015, som omfattede en invitation til forårstræning. Aftalen ville give Madson mulighed for at tjene 1 million dollars, hvis han nåede majors og lavede sine incitamenter. Royals-rådgiver Jim Fregosi Jr. havde bedt Madson om at vejlede high school-prospekt Johnny Morell, hvilket i sidste ende førte til, at Madson kom med på holdet.
Madson dannede en effektiv late game reliever i Royals’ bullpen sammen med Wade Davis og Kelvin Herrera, efter at closer Greg Holland måtte gennemgå en Tommy John-operation kort før postseason. I kamp 4 i ALDS 2015 mod Houston Astros i 2015 gav Madson to homeruns, hvilket bragte Royals bagud 6-2 med seks outs indtil eliminering, men Royals samledes dog for at vinde kampen og i sidste ende også serien. I kamp 6 i 2015 ALCS mod Toronto Blue Jays i 2015 overgav Madson en matchafgørende to run homer til José Bautista, men Royals scorede det vindende point i slutningen af samme inning for at vinde kampen og serien.
Oakland AthleticsRediger
Den 11. december 2015 underskrev Madson en treårig kontrakt til en værdi af 22 millioner dollars med Oakland Athletics. I sin første sæson fik Madson closerjobbet, mens lefty Sean Doolittle var i bedring efter en skade. Madson reddede 30 kampe på trods af at han blæste 7 redninger, han sluttede med en 3,62 ERA i 63 kampe. I 2017 blev Madson afløst fra closer-rollen og blev placeret som setup-man. Gennem 40 kampe havde han en ERA på 2,06, mens han forbedrede sin K/9 fra 2016.
Washington NationalsRediger
Den 16. juli 2017 blev Madson handlet til Washington Nationals, sammen med Sean Doolittle, for Blake Treinen, Sheldon Neuse og Jesus Luzardo. Madson tiltrak sig kritik fra nogle, da han den 4. august 2018 ramte Reds-stjernens first baseman Joey Votto på knæet med en 96 mph fastball på den første kast, tilsyneladende som gengældelse for et utilsigtet hit by pitch af Nationals-stjernen Bryce Harper. Votto, der råbte skældsord efter Madson i vrede over kastet, endte med at gå på DL.
Los Angeles DodgersRediger
Den 31. august 2018 blev Madson handlet til Los Angeles Dodgers i bytte for minor league pitcher Andrew Istler. Madson var den vindende kaster i kamp 7 i 2018 NLCS.