他在位期间，同时担任卡斯蒂利亚王国国王、莱昂王国国王、加利西亚王国国王。他曾经试图竞选神圣罗马帝国皇帝，但1257年和1272年两次竞选均告失败。

　　1252年，31岁的阿方索继承父王“圣者”费尔南德三世的王位，成为莱昂-卡斯提尔王国的君主。1252年他刚一即位，就粉碎了一场穆斯林叛乱。1254年又镇压了一场贵族造反。由于他的德国血统，他在位期间最热衷政治活动是竞选神圣罗马帝国皇帝。

　　1257年，他以行贿手段从七大选侯手中拉来四张选票，而英国无地王约翰的儿子，康沃尔伯爵的儿子理查只有三张选票，可是理查却当上了罗马人的国王，即皇帝继承人。1262年，他占领了靠近直布罗陀海峡的战略要地加的斯，1264年，摩洛哥、格林纳达和穆尔西亚联合进攻加的斯，他借助阿拉贡的帮助击退了这次进犯，并吞并了穆尔西亚。

　　1272年，理查死后，阿方索到法国向格列高利十世为竞选皇帝的事提出申诉，但教皇只是劝他放弃当皇帝的念头。他在欧洲拉票期间，格拉纳达和北非的摩洛哥人联合乘机入侵，他的长子费尔南德在1275年战死，全靠次子桑乔才将敌人抵挡回去。1281年，他已宣布承认费尔南德的儿子为嗣君，但桑乔起来造反，宣布自立为桑乔四世。

　　1284年4月4日，阿方索在塞维利亚去世，终年63岁。为纪念他，今天月球上有一座阿方索环形山，就是以他命名的。

　　文化贡献：他的作品几乎都是由拉丁文、希伯来文以及阿拉伯文的作品翻译或改写而成的。翻译希伯来文和阿拉伯文作品的重要意义在于使古罗马、希伯来的文化再次回归到欧洲。他提倡文化科学，礼贤下士，不分国籍种族或宗教信仰，只要对文化有贡献者一律欢迎。他也是当时欧洲最有学问的国王之一，所以被称为“智者”。他的国家成为欧洲文化最发达的地区。因为罗马帝国灭亡以后，欧洲几乎与古罗马、希腊的文化失去联系，而希腊、罗马文化的大部分被闪米特人文化融合吸收。此外，在他的作品里还包含着犹太人、阿拉伯人的智慧结晶，在许多方面犹太人和阿拉伯人的文化大大高于当时的欧洲文化。阿方索十世建立托莱多翻译学校，把许多东方作品翻译成拉丁文，他让人将印度寓言故事集《卡里拉和迪姆娜》译成卡斯蒂利亚语。这所翻译学校为西班牙带来文化的繁荣。他的主要作品有历史著作《世界历史》和《西班牙编年通史》。

　　《世界通史》从创造世界人类的起源开始，用圣经、古罗马、希腊的历史学者和诗人的作品作为原始素材。但这部作品未能完成。《西班牙编年通史》是第一部用卡斯蒂利亚语写的西班牙历史。该书从半岛上的最初的居民写起，写到光复失地。为了完成此书，阿方索十世与他的合作者利用了各种材料，从古希腊、罗马历史学者撰写的书到外国旅游者的游记，甚至还采用战功歌中的唱词。法学著作领域里的巨著是《法典七章》，阿方索十世将从罗马法律条文中得到启迪的东西进行整理收集并加以系统化。这部作品使人们了解到当时的生活习俗，它也是西班牙散文作品中的瑰宝。科学著作有《阿方索星表》，该书汇集了那个时代关于星辰与星座的所有知识。娱乐方面的著作有《对弈集》。