Fill segon de Pedro Álvarez de Toledo y de Zúñiga. Fou educat a Nàpols i inicià la seva carrera militar sota les ordres d’Andrea Goria. El 1535 fou nomenat general de les galeres de Nàpols i prengué part en l’atac contra la Goleta. El 1554 dominà la insurrecció de Siena, i després lluità a Flandes. Lloctinent general de Catalunya (1558-64), hagué de fer cara a les sovintejades incursions turques de la costa, a l’amenaça protestant al Pirineu i al bandolerisme endèmic. Fomentà en gran manera l’activitat de les drassanes de Barcelona. El 1564 Felip II de Castella, a Barcelona, el nomenà capità general de la mar i conquerí el penyal de Vélez de la Gomera. Fou virrei de Sicília (1565-66) i hagué de socórrer Malta d’un atac turc. Rebé els títols de duc de Ferrandina i de príncep de Montalbano, al Regne de Nàpols. Hom l’ha considerat com la personificació de la recuperació hispànica a la Mediterrània contra els turcs, que conduí a la brillant victòria de Lepant.