Fill de Pedro Álvarez de Toledo y Colonna, 5è marquès de Villafranca, i Elvira de Mendoza. Fou un Tretze de l'Orde de Sant Jaume, duc de Fernandina i príncep de Montalbán. Es va casar a Madrid el 18 d'agost de 1609 amb Maria de Mendoza, filla de Rodrigo de Mendoza i Ana de Mendoza, 6a duquessa de l'Infantat, morint sense descendència.
Va començar a servir el 1606 a galeres a les ordres del seu pare i el 1623 fou nomenat capità general de les galeres espanyoles, participant en la defensa de Cadis de 1625 contra la flota anglesa d'Edward Cecil, vescomte de Wimbledon, i el 1636 ocupa les illes de Santa Margarida i Honorat (1636).
Fou capità general del Consell d'Estat i del Consell de Guerra de Felip IV d'Espanya, convertint-se en home de confiança del rei. El Comte-Duc d'Olivares, el va deposar dels seus càrrecs i el va tancar al castell de Villaviciosa de Odón, però fou reposat a la caiguda del valid, i recompensat per haver estat castigat sense formació de causa.