Η Alexia μεγάλωσε ως μεγάλος οπαδός της FC Barcelona και πέρασε ένα χρόνο στην ακαδημία νέων της Barcelona πριν περάσει τέσσερα χρόνια αργότερα στην ακαδημία νέων της RCD Espanyol. Το πρώτο ντεμπούτο της Alexia στην εθνική ομάδα ήταν το 2010. Στη συνέχεια, η Alexia υπέγραψε με την FC Barcelona το 2012 σε ηλικία μόλις 18 ετών και από τότε είναι ένα από τα βασικά αστέρια της γυναικείας ομάδας FC Barcelona, έχοντας παίξει πάνω από 300 παιχνίδια με την ομάδα.

Στις 6 Ιανουαρίου 2021, η Alexia Putellas έγινε η πρώτη γυναίκα παίκτρια και παίκτρια της Barça Femení που σκόραρε στο Camp Nou σε επίσημο αγώνα. Σκόραρε το πρώτο γκολ κόντρα στην RCD Espanyol, το οποίο κατέληξε σε νίκη με 5-0. Η Alexia έχει αναγνωριστεί ως μία από τις καλύτερες γυναίκες ποδοσφαιριστές στον κόσμο.