Александр Орлов родился 1 октября 1938 года в городе Севастополь, Крым. В 1962 году окончил историко-филологический факультет Крымского педагогического института. Работал в школах Крыма. В 1968 году был приглашен на кафедру педагогики Крымского педагогического института.
В 1970-1973 годах учился в аспирантуре Института общей педагогики АПН СССР. С 1977 года работает в Тульском педагогическом институте. В 1985 году защитил докторскую диссертацию «Управление учебно-воспитательной работой в школе». В 1980 годы он был инициатором открытия в Туле и области первых педагогических классов.
Указом Президента РФ в 1995 году ему присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки РФ». В 2003 году награжден медалью К.Д.Ушинского.
В 2013 году награжден серебряной медалью «За особый вклад в развитие Тульской области» и золотой медалью Российской академии образования «За достижения в науке».
В 2016 году 21 апреля избран академиком Российской академии образования, член-корреспондент РАО с апреля 2001 года.
Профессиональные интересы сосредоточены в области педагогики, методологии педагогики и управления образованием, философии и теории педагогического образования.
Александр Орлов - член Бюро Отделения философии образования и теоретической педагогики РАО. Член редакционного совета научно-теоретического журнала Российской академии образования «Педагогика», член редколлегии журнала "Вестник Московского университета. Серия 20. Педагогическое образование" и электронного журнала «Письма в Эмиссия. Офлайн», включенных в перечень ВАК РФ.
Председатель объединенного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 999.009.03 на базе федерального ГБОУ высшего образования «Тульский государственный педагогический университет имени Л.Н.Толстого», федерального ГБОУ высшего образования «Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского», федерального ГБОУ высшего образования «Курский государственный университет»
Им подготовлены 33 кандидата и 4 доктора педагогических наук. Он опубликовал более 270 научных и научно-методических работ, в числе которых 6 монографий, более 10 учебных и учебно-методических пособий, статьи в журналах «Педагогика», «Народное образование», «Преподаватель» и других.