Из Бургундской династии.

Родился 12.05.1258. Второй сын Альфонсо X и Виоланты, дочери Хайме I Арагонского.

По требованию кастильских вельмож был объявлен наследником после смерти в 1275 старшего брата, Фернандо де ла Серда в обход его сыновей, которые должны были наследовать престол согласно действующему законодательству. В 1282 он фактически отнял у отца власть и окончательно занял трон, оспорив завещание Альфонса X, после его смерти в 1284.

В 1285 Санчо женился на Марии де Молина и, чтобы гарантировать корону для своих потомков, заключил тройственный союз с Филиппом III Французским и Педро III Арагонским, который согласно договору, захватил инфантов де ла Серда, в обмен на обещание Санчо IV помощи в случае нападения на Арагон французов.

Смерть Филиппа III и Педро III изменила в 1285 международную ситуацию. Новый король Арагона Хайме II признал в 1288 королём Кастилии Альфонсо, сына Фернандо де ла Серда. В ответ Санчо заключил соглашение о совместных действиях с королём Франции Филиппом IV.

Санчо действовал решительно. На заседании кортесов возникла ссора короля с младшим братом Хуаном, получившим после смерти отца Севилью и Бадахос. В 1288 на заседании кортесов дон Хуан был арестован, а его тесть Лопе де Аро, друг и соратник его отца, был убит. Санчо приказал перебить всех сторонников Хуана. В Бадахосе было убито 4000 человек, а в Талавере 400. Такие же акты "правосудия" были совершены в Авиле и в Толедо.

В 1290 войска кастильцев были разбиты арагонцами у Пахарона, но Санчо сумел договориться с Хайме II Арагонским, и вскоре короли объединились для совместного похода против мавров. 13.09.1292 они взяли Тарифу, крепость на берегу Гибралтарского пролива.

Хуан, отпущенный под честное слово, вновь возмутился против Санчо и, обратившись за помощью к маринидам, начал военные действия против Санчо, осадив Тарифу. Но Тарифа не сдалась даже после того как Хуан пригрозил Гусману, правителю Тарифы, убить его малолетнего сына, находившегося в лагере осаждающих. Гусмана не устрашили угрозы, и он, сохраняя верность королю, послал Хуану свой собственный нож, чтобы тот зарезал им ребенка. Дон Хуан велел заколоть сына Гусмана у стены осаждённой крепости.

Стойкость защитников Тарифы расстроило планы инфанта, положение которого ухудшилось ещё и потому, что Санчо разгромил на суше и на море властителя Марокко Юсуфа и рассеял его эскадру, подготовленную в Танжере для высадки десанта в Испании.

Инфант Фернандо, второй внук Альфонсо X также продолжал войну с дядей. Лишь в 1294 Санчо удалось победить мятежников и навести некоторый порядок в стране, но, к сожалению, вскоре после этого он заболел и умер 25.04.1295, оставив трон девятилетнему сыну Фернандо. Современники, признавая его отвагу и упорство, проявленные в борьбе, дали ему прозвище "Храбрый".

От брака с Марией де Молина родилось семеро детей:

Изабелла (1283-1328) ещё в детском возрасте была выдана замуж за Хайме II Арагонского, но в 1295 брак был расторгнут Папой Бонифацием VIII по причине близкого родства (Хайме II приходился внуком, а Изабелла — правнучкой Хайме I Арагонского).

Фернандо (1285-1312), унаследовавший престол,

Педро (1290-1319) в 1311 женился на Марии (1299-1327), дочери Хайме II,

а также Альфонсо (1286-1291), Энрике (1288-1299), Фелипе (1292-1327) и Беатрис (1293-1359).

Браки с арагонским домом должны были служить укреплению связей между двумя государствами, но двусмысленная политика кастильского короля до конца его жизни провоцировала постоянное противостояние.