Filla d'Alifonso VIII de Castiella y a suya muller, a reina Alionor de Plantagenet, os abuelos paternos d'Alionor estioron os reis Sancho III de Castiella y suya muller Blanca Garcés de Pamplona, y os maternos o rei Henrique II d'Anglaterra y Alionor d'Aquitania.