Filho bastardo (depois legitimado) do rei D. Dinis I de Portugal.
Como seu pai, D. Afonso Sanches distinguiu-se como trovador dos mais singulares dentro do âmbito da lírica galego-portuguesa. A esposa de D. Dinis, a rainha Isabel de Aragão (depois canonizada, passando a ser conhecida como Rainha Santa Isabel), chamou para a corte todos os filhos do rei, mesmo os bastardos, proporcionando-lhes igual qualidade de educação. Por esta proximidade, e com certeza por outras razões, D. Dinis dedicava a D. Afonso Sanches uma estima especial; era seu filho predileto. O rei entregou a D. Afonso Sanches o cargo de Mordomo-mor, quase o equivalente ao cargo de primeiro-ministro na política atual, e também tentou deixar em testamento o reino de Portugal a esse filho favorito. Tal fato provocou o violento desagrado do legítimo herdeiro do trono, o infante D. Afonso (filho de D. Dinis e Isabel de Aragão). O resultado foi uma guerra civil entre pai e filho, que durou de 1319 a 1324. Afinal, em 1325, após o falecimento de D. Dinis, o herdeiro legítimo assumiu o trono como Afonso IV de Portugal, e exilou em Castela o meio-irmão D. Afonso Sanches. O infante trovador ainda tentou manobras políticas e militares para tomar o trono. Por fim, os irmãos assinaram um tratado de paz, mediado pela rainha Isabel de Aragão.
Por seu casamento, D. Afonso Sanches tornou-se senhor de Albuquerque, na Extremadura espanhola.
Deve-se a D. Afonso Sanches e à sua esposa a fundação do Convento de Santa Clara em Vila do Conde. Ele foi sepultado nesse Convento que fundou.