Zdobył z reprezentacją dwa mistrzostwa Europy (2008 i 2012) i mistrzostwo świata w RPA w 2010 r. Strzelił dla drużyny narodowej w 114 meczach 16 bramek. Jest drugim kluczowym piłkarzem Hiszpanii, który ogłosił koniec kariery po nieudanych dla zespołu mistrzostwach świata w Brazylii, gdy obrońcy tytułu odpadli już po fazie meczów grupowych. Pierwszym zawodnikiem był Xavi Hernandez z FC Barcelona. Alonso bardzo często komunikuje się z kibicami przez portale społecznościowe. W styczniu ogłosił na Twitterze o bliskim podpisaniu nowej umowy z Realem, ważnej do 2016 r. Do Madrytu przeniósł się w 2009 roku z Liverpoolu.