ウマの背のような形をした丘は頂上部が長さ740m、幅205mにわたって平坦になっており、夏場非常に暑いと言われるグラナダの中でもとても涼しい場所に位置している。
宮殿と呼ばれているが城塞の性質も備えており、その中に住宅、官庁、軍隊、厩舎、モスク、学校、浴場、墓地、庭園といった様々な施設を備えていた。その大部分はイベリア半島最後のムスリム政権・ナスル朝の時代に建設された。
建物は白を基調としているが、「アルハンブラ」とはアラビア語で「赤い城塞」を意味する「アル=カルア・アル=ハムラー」( القلعة الحمراء al-Qal‘a al-ħamrā')と呼ばれていたものが、スペイン語において転訛したものである。この名称の由来については、城塞周辺の土地の土壌が赤いため、あるいは建築に使われた煉瓦の色であるとか、宮殿が赤い漆喰で覆われていたからなど諸説あるが、イブン・アルハティブは、アルハンブラ宮殿増築の時、夜を通してかがり火を燃やして工事したためグラナダ平野から見上げた宮殿は赤く染まって見えたことからこのように呼ばれたという説を唱え、これが一般的な説として通用している。スペイン語表記ではAlhambraと綴り、「アランブラ」と発音する。ただし、アンダルシア方言では「アルハンブラ」とも発音する。
アルハンブラは構造的には一つの城塞都市であるが、当初から全体の形が計画されていたのではない。異なる時代に建てられた様々な建築物の複合体であり、時代により、建築様式や形状などが異なっている。その前半はムーア人王朝の栄枯盛衰と共にあり、9世紀末イベリア半島南部を版図としていた後ウマイヤ朝末期の、アルカサーバと呼ばれる砦が原形であると言われている。
イスラム教徒のムーア人がグラナダの沃野「ベガ」に入植し始めたのは8世紀である。最初に栄えたのが後ウマイヤ朝であるが、このときの都はまだコルドバであり、グラナダの丘の上には軍事要塞アルカサーバだけが建てられていた。現在アルハンブラの最も西の部分である。
アルハンブラ宮殿が大きく拡張されたのは、イベリア半島最後のイスラム王国であり、グラナダを首都としたナスル朝(1238年 - 1492年)の時代に入ってからである。13世紀にはアルカサーバの拡張工事が行われている。その後も歳月と共に建物や塔が建築されていったが、大きな変貌を遂げるのは、ユースフ1世とその息子のムハンマド5世の時代である。
カトリックのレコンキスタによってグラナダが陥落するとアルハンブラ宮殿にも一部手が加わった。
スペインは、この地を1718年まで城代に管理を任せていたが、カルロス1世(カール5世)の時代に入ると、この宮殿を自らの帝国の支配の中心地にする考えを持っていたと言われており、いくつかの改築が行われている。カルロス5世の噴水や、カルロス5世の宮殿の建設が始まり(宮殿は完成することはなかった)、モスクは教会へ変えられ、礼拝堂や修道院が建築されている。
アルハンブラ宮殿は現在スペイン屈指の世界遺産であり世界中からの観光客が訪れる名所となっているが、これが元はスペインに屈服させられたイスラム教徒の宮殿であるということは象徴的な意味を持っている。
即ち、現在のスペイン国家は公式にはレコンキスタの過程で、それまでのイスラム的な文化を払拭(カトリック教会側から見れば浄化)して建てられたカトリック教国であるが、現実にはスペインをスペインたらしめる数多くの文化がイスラムにその多くを負っているということである。
スペインを訪れるイスラム教徒たちは、このアルハンブラを他の誰にも増して特別な気持ちで見るという。
彼等にとってアルハンブラはイスラム=スペイン(アル=アンダルス)の象徴であり、イスラムの支配と信仰が砕かれてもなおスペインに残った輝かしい遺産なのである。
天井に施された彫刻は、いわゆるムカルナスと呼ばれる形式の鍾乳石飾りの天井装飾である。数種類のみの基本となるタイルを組み合わせる事によって、蜘蛛の巣状のモチーフを立体的に表現する技法になっており、イランのニーシャープールやエジプトのフスタートなど東方で発祥・発展したものがイベリア半島まで移入してきたものである。柱や壁の彫刻の中には女王が残したメッセージが隠されている。
宮殿内に敷き詰められたタイルは一枚一枚当時の職人によって作られたものである。
円、四角形、複数の線を組み合わせて造形された独特な八角形のタイルは互いにぴったりと敷き詰めることができる精巧な作りであった。 一方、柱に描かれた鮮やかなタイルアートは一枚一枚のタイルが全て異なる形、大きさになっており、違う場所にはめ込むことはできない。複数ぴったりと合わさる八角形のタイルとは正反対だ。 これらのアートは雨や水を象徴して描かれたものだ。劣化が見られる箇所は現在修復作業が行われている。
クラシックギターの名手タルレガ は、この宮殿にちなんで、トレモロ奏法で有名な名曲『アルハンブラの思い出』 (Recuerdos de la Alhambra) を作曲した。
アメリカの作家ワシントン・アーヴィングは、『アルハンブラ物語』という紀行文学を物している。
宮殿内に国営ホテルパラドールがある。