อัลฟอนโซสืบทอดตำแหน่งต่อจากพระบิดาเป็นกษัตริย์แห่งกัสติยาและเลออนในปี ค.ศ. 1252 ปีต่อมาทรงบุกโปรตุเกส ยึดแคว้นอัลการ์วือ พระเจ้าอาฟงซูที่ 3 แห่งโปรตุเกสยอมจำนนต่อพระองค์ แต่หลังจากยอมอภิเษกสมรสกับเบอาตริซแห่งกัสติยา บุตรสาวนอกสมรสของพระเจ้าอัลฟอนโซ พระองค์ก็ได้รับการทำข้อตกลงว่าดินแดนที่ได้มาจะกลับไปเป็นของทายาทของทั้งคู่ ในปี ค.ศ. 1261 ทรงยึดเฆเรซ ปี ค.ศ. 1263 ทรงคืนอัลการ์วือให้กษัตริย์แห่งโปรตุเกสและลงนามในสนธิสัญญาบาดาโฆซ (ค.ศ. 1267)

ปี ค.ศ. 1254 พระเจ้าอัลฟอนโซที่ 10 ลงนามในสนธิสัญญาพันธมิตรกับพระเจ้าเฮนรีที่ 3 กษัตริย์แห่งอังกฤษและดยุคแห่งอากีแตน ทรงสนับสนุนพระองค์ในการทำสงครามกับพระเจ้าหลุยส์ที่ 9 แห่งฝรั่งเศส ในปีเดียวกันเลโอนอร์แห่งกัสติยา พระขนิษฐาต่างพระมารดาของพระเจ้าอัลฟอนโซแต่งงานกับเอ็ดเวิร์ด ทายาทในบัลลังก์อังกฤษ ซึ่งทำให้พระเจ้าอัลฟอนโซสละการอ้างสิทธิ์ทั้งหมดในดัชชีกัสกอญซึ่งทรงได้สิทธิ์มาจากการอภิเษกสมรสกับเอเลนอร์แห่งอังกฤษของพระเจ้าอัลฟอนโซที่ 8 แห่งกัสติยา