Álvaro Peña comenzó su carrera como futbolista en la cantera del Athletic Club, en 2006.

[1]​ En mayo de 2011 ascendió al Bilbao Athletic, que se encontraba en Segunda B, donde permaneció hasta 2013.

Durante las dos temporadas que disputó en el club gallego jugó 69 partidos y marcó cuatro goles.

En el año 2015 fichó por el Racing de Santander, que se encontraba en Segunda División B.

Con este gol le dio la victoria a su equipo frente al Real Zaragoza (0-1) en La Romareda.

Después, logró su segundo gol en una derrota frente al Granada Club de Fútbol por 2-1.