Por parte paterna era nieto de Fernando el Santo, y de su primera esposa, la reina Beatriz de Suabia. Por línea materna eran sus abuelos Jaime I de Aragón, y su esposa, la reina Violante de Hungría. Fue hermano de Violante Manuel, que contrajo matrimonio con el infante Alfonso de Portugal, así como hermanastro de Don Juan Manuel.

Nació entre los años 1260-1261. Hijo primogénito del infante Manuel de Castilla, estaba destinado por su nacimiento a heredar las posesiones de su padre. El 12 de marzo de 1266 se firmaron en Sevilla las capitulaciones matrimoniales del infante Manuel, viudo de su primera esposa, con Constanza de Bearne, al tiempo que se firmaban las del hijo del infante Manuel, Alfonso Manuel, con Guillerma de Montcada, hermana de Constanza de Bearne, e hijas ambas de Gastón VII de Bearne, vizconde de Bearne. Sin embargo, ninguno de los dos matrimonios llegaron a celebrarse.^[1]​

Falleció en 1275 en la localidad francesa de Montpellier, cuando regresaba a Castilla junto a su tío Alfonso el Sabio, después de haber viajado a Europa para realizar el Fecho del Imperio, sin haber dejado descendencia.^[2]​

Después de su defunción, los restos de Alfonso Manuel fueron repatriados a Castilla. Su cadáver recibió sepultura, junto a sus progenitores, en el Monasterio de Uclés, situado en la provincia de Cuenca, y Casa Madre de la Orden de Santiago.^[3]​

En 1261 el infante Manuel de Castilla y su primera esposa, la infanta Constanza de Aragón, ingresaron como familiares en la Orden de Santiago y decidieron sepultarse en su Casa Madre, el Monasterio de Uclés.^[4]​ El propósito del infante Manuel era fundar una capilla y dotarla con cuatro capellanes en el Monasterio de Uclés, y recibir allí sepultura junto a su esposa y su hijo Alfonso Manuel.

Sin embargo, está documentado que la capilla no llegó a construirse nunca^[4]​ y, a la muerte de los dos infantes, sus cadáveres recibieron sepultura, junto con el de su hijo Alfonso Manuel, que había fallecido en 1276, en el Altar mayor de la iglesia del Monasterio de Uclés, en el lado del Evangelio, en una sepultura rasa colocada en el hueco de la pared del presbiterio.

• Fecho del Imperio

• Arco y Garay, Ricardo del (1954). Sepulcros de la Casa Real de Castilla. Madrid: Instituto Jerónimo Zurita. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. OCLC 11366237. 

• Colmeiro y Penido, Manuel (1883). Cortes de los antiguos Reinos de León y de Castilla. Madrid: Establecimiento tipográfico de los sucesores de Rivadeneyra, impresores de la Real Casa.  (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el [//web.archive.org/web/*/http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ historial, la primera versión y la última). historial], la http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el [//web.archive.org/web/*/http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ historial, la primera versión y la última). primera versión] y la http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el [//web.archive.org/web/*/http://www.cervantesvirtual.com/FichaObra.html?portal=0&Ref=2009+ historial, la primera versión y la última). última]).

• Gaibrois Riaño de Ballesteros, Mercedes (1922-1928). Revista de archivos, bibliotecas y museos, ed. Historia del reinado de Sancho IV de Castilla. 3 volúmenes (1ª edición). Madrid: Editorial Voluntad. OCLC 492177948. 

• Gaibrois Riaño de Ballesteros, Mercedes (1936). María de Molina, tres veces reina. Colección Vidas Memorables (1ª edición). Madrid: Editorial Espasa-Calpe S.A. 

• García de la Fuente, Arturo (1935). Los Castigos e documentos del rey don Sancho IV el Bravo. Estudio preliminar de una edición crítica de esta obra. San Lorenzo del Escorial (Madrid). 

• Gímenez Soler, Andrés (1932). Don Juan Manuel. Biografía y estudio crítico. Zaragoza. OCLC 1124212. 

• Gómez Moreno, Manuel (1946). El Panteón de las Huelgas Reales de Burgos. Instituto Diego Velázquez. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. 

• González Jiménez, Manuel (octubre de 2004). Alfonso X el Sabio (1ª edición). Barcelona: Editorial Ariel S. A. ISBN 84-344-6758-5. 

• Ibáñez de Segovia Peralta y Mendoza, Gaspar; Marqués de Mondejar (1777). Joachin Ibarra, ed. Memorias históricas del Rei D. Alonso el Sabio i observaciones a su chronica. Madrid. 

• Josserand, Philippe (2004). Église et pouvoir dans la péninsule ibérique: les ordres militaires dans le royaume de Castille, 1252-1369. Textos en francés, inglés y castellano. Madrid: Casa de Velázquez. ISBN 84-95555-72-7. 
• Lafuente, Modesto (1861). Establecimiento tipográfico de D. Francisco de P. Mellado, ed. Historia general de España, Volumen 3. Madrid. 

• Loaysa, Jofré de; García Martínez, Antonio (1982). Academia Alfonso X el Sabio, Colección Biblioteca Murciana de bolsillo Nº 27, ed. Crónicas de los Reyes de Castilla Fernando III, Alfonso X, Sancho IV y Fernando IV (1248-1305). latín y castellano (2ª edición). Murcia. ISBN 84-00-05017-7.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)

• Lomax, Derek W. (1982). «El padre de don Juan Manuel». Don Juan Manuel. VII Centenario (Murcia): 163-176. 

• Mariana, Juan de (1855). Historia General de España (Reedición edición). Madrid: Imprenta y librería de Gaspar y Roig, editores. OCLC 8097245. 

• Menéndez Pidal de Navascués, Faustino (1982). «La Casa Real de Castilla y León». Seria: Heráldica medieval española. Hidalguía (Instituto Luis de Salazar y Castro). ISBN 8400051505. 

• Menezo Otero, Juan José (2005). Reinos y Jefes de Estado desde el 712 (5ª edición). Madrid: Historia Hispana. ISBN 84-604-9610-4. 

• Morales, Ambrosio de (1793). Noticias históricas sacadas del Archivo de Uclés, de sus sepulcros y calenda y del testamento del infante Don Enrique, con un cronicón hasta ahora no publicado, Volumen 2. Madrid: Oficina de D. Benito Cano. 

• Ortiz de Zúñiga, Diego; Antonio María Espinosa y Carzel (1795). Anales Eclesiásticos Y Seculares De La Muy Noble Y Muy Leal Ciudad De Sevilla. Sevilla: Imprenta Real.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)

• Pérez Algar, Félix (1997). Alfonso X el Sabio: Biografía. Madrid: Studium Generalis. ISBN 84-605-6339-1. 

• Salvador Martínez, H (2003). Alfonso X el Sabio (1ª edición). Madrid: Ediciones Polifemo. ISBN 9788486547660. 

• Valdeón Baruque, Julio (2003). Alfonso X: la forja de la España moderna (1ª edición). Ediciones Temas de Hoy, S.A. ISBN 84-8460-277-X. 

• Ybarra y López-Dóriga, Fernando de, Marqués de Arriluce de Ybarra (1997). Real Academia Sevillana de Buenas Letras, ed. Un largo siglo de amores y desamores en el Alcázar de Sevilla (1248-1368) (1ª edición). Sevilla. ISBN 84-8093-016-0. 

• Zurita, Jerónimo (2005). Anales de Aragón (1ª edición). Institución Fernando el Católico. ISBN 84-7820-823-2. 

• Ficha genealógica de Alfonso Manuel, nieto de Fernando III el Santo. Fundación Casa ducal de Medinaceli
• Genealogía de Alfonso Manuel de Castilla (En inglés)