Es posiblemente el poeta más espiritual e intimista de la Generación del 27. En sus composiciones se observa la huella de San Juan de la Cruz, Garcilaso de la Vega, Juan Ramón Jiménez y Pedro Salinas.

Aunque su producción es breve y desigual, supo crear un mundo intimista, pero rico en matices.

Entre sus obras destacan Las islas invitadas (1926), Poemas del agua (1927), Soledades juntas (1931), La lenta libertad (1936), Nube temporal (1939), Fin de un amor (1949) y Poemas en América (1955).

Además de su poesía, Altolaguirre escribió un libro de memorias, El caballo griego, numerosos artículos de crítica literaria, algunas traducciones y obras de teatro.

Tampoco debemos olvidar su labor como editor: en 1926 funda en Málaga -junto a Emilio Prados- Litoral, revista en la que publicará buena parte de la generación del 27, y durante su exilio cubano creó la imprenta La Verónica dedicada, también, a la edición de textos literarios.