Из Бургундской династии.

Родился 13.08.1311. Сын Фернандо IV и Констансы, дочери Диниша I Португальского. Альфонсо не было ещё и года, когда внезапно умер его отец. Фернандо не успел сделать никаких распоряжений относительно регентства, а потому за право быть регентом при малолетнем короле разгорелась гражданская война между несколькими претендентами.

На регентство претендовали два его дяди — дон Педро (1290-1319) и дон Фелипе (1292-1327), сыновья Санчо IV, а также дон Хуан (1262-1319), сын Альфонсо X, и дон Хуан-Мануэль, которые в итоге разделили королевство на зоны влияния. Смута продолжалась до тех пор, пока не были назначены четыре регента — дон Педро и дон Хуан, его мать и бабушка, знаменитая Мария де Молина, осторожность и мудрость которой в политических делах избавили внука от многих опасностей. Мария де Молина поручила охрану короля рыцарям Авилы и Вальядолида.

В 1319 дон Педро и дон Хуан погибли в сражении с маврами под Гранадой. После их смерти опять возобновилась борьба за право опеки над королём. В ней участвовали Хуан-Мануэль и Хуан Кривой (племянник Санчо IV). Вальядолидские рыцари, охранявшие короля, в 1325 объявили Альфонсо совершеннолетним едва лишь ему исполнилось 14 лет.

Король, выросший среди смут, стал человеком вероломным, жестоким и распутным. Вступив на престол он призвал к себе во дворец инфанта Хуана и, следуя традициям своего отца и деда, приказал умертвить его. Та же участь постигла многих зачинщиков смуты. Эти меры устрашили остальных мятежников, в том числе и Хуана-Мануэля, и все они изъявили покорность королю.

Женившись на своей кузине, португальской инфанте Марии, дочери Афонсу IV Португальского, которая родила ему сына Педро, король вскоре стал открыто пренебрегать ею и дал права королевы любовнице Элеоноре де Гусман, что привело к войне с тестем. Лишь под угрозой очередного нашествия мавров противники смогли примириться и Альфонсо XI нехотя согласился удалить от себя любовницу и вернуть жену.

Альфонсо XI вмешивался в Столетнюю войну, пытаясь расширить торговлю шерстью и получить новые рынки сбыта во Фландрии. Королевская власть усилилась в результате упразднения некоторых военных орденов и установления жёсткого контроля над знатью.

К началу 1340 ситуация на границе резко обострилась. Эмиссары гранадского эмира Юсуфа I разъезжали по всему Магрибу, созывая правоверных на джихад против христиан. Абу Хассан, султан Марокко, обещал гранадцам помощь и своё личное участие. Активизировались берберийские пираты.

Для перехвата пиратских кораблей из Кадиса к Гибралтару в марте 1340 вышла кастильская эскадра адмирала Тенорио. Но мавры имели численный перевес в кораблях, благодаря помощи тунисского эмира. В середине апреля кастильская эскадра была разбита и рассеяна в районе Альхесираса.

Кастильский король Альфонсо XI запросил помощи у своего зятя, португальского короля Афонсу IV. В начале осени 1340 Афонсу IV прибыл со своей армией в Севилью, где его дожидался Альфонсо XI. Соединённые армии двух христианских королей двинулись к Тарифе, окружённой маврами. 30.10.1340 в битве на Рио Саладо христиане разгромили марокканскую армию под начальством Абу Хасана, в составе которой находился гранадский отряд под командованием Юсуфа I. Абу Хассан с остатком войска, преследуемый португальской конницей, с трудом добрался до Альхесираса и вернулся в Марокко.

Современники отмечают большой личный вклад в победу португальского короля Афонсу IV, возглавившего кавалерийскую атаку. Одновременно хронисты отмечают, что в то время когда португальцы преследовали Абу Хассана, Альфонсо XI со своими кабальерос грабил сарацинский лагерь.

На следующий год при помощи генуэзцев Альфонсо XI разбил мавров на море. После двухлетней осады в 1344 был взят Альхесирас. В 1350 Альфонсо осадил Гибралтар, но 26.03.1350 умер под его стенами от чумы. После его смерти королём Кастилии и Леона стал его единственный законный сын Педро (1334-1369).

От Элеоноры де Гусман король имел десять детей, среди которых был будущий король Энрике II Трастамара.