Első verseskötete már tizenhárom éves korában megjelent, első regénye A közönyösök címmel 1929-ben látott napvilágot és azonnal híressé tette. A mű alapgondolata, hogy a régi polgári eszmék letűntek és a polgári világ alkalmatlan a tragédiákra. Ezután folyóiratokat szerkesztett, élt Párizsban, Kínában, Görögországban, hazájából a második világháború alatt el kellett menekülnie a csak a felszabadulás után térhetett haza. Ekkor már házas ember volt, 1941-ben vette el Elsa Morante írónőt.
Moravia módszere az általa tudományosnak nevezett realizmus volt, amely a valóságból leszűrhető tények, gondolatok filozófiailag általánosítható illusztrálását tartja szem előtt. Regényeiben, alkotásaiban (mint például a Boldogtalan szeretők és az Elhibázott becsvágyak) nagy hangsúlyt kapott a szexualitás ábrázolása, hőseinek legnagyobb kudarca, hogy képtelenek tartós érzelmi kapcsolatokat teremteni.
Az engedetlenség, A megalkuvó és A megvetés című regényeiben a fasizmus alatti és a háború utáni olasz társadalom mély és valósághű képét adta tömör, szókimondó, erotikával fűszerezve. Az embert reménytelenül elidegenedettnek, magányosnak látta, aki mégis "mindennek a középpontja és célja".
Római elbeszélései és a belőlük regénnyé terebélyesedő Egy asszony meg a lánya ugyanakkor szeretetteljesen ábrázolta az egyszerű emberek hétköznapjait, a köztük meglévő szolidaritást. A regényt többször meg is filmesítették, 1960-as filmváltozata hozta meg a kiugrást a fiatal Sofia Loren számára. Loren nagy vetélytársa, Gina Lollobrigida A római lány főszerepében domborított 1954-ben, Moravia-írások alapján Bertolucci, Bolognini, Damiani is készített sikeres filmeket.
1952-ben a Vatikán indexre tette műveit, ám ez hírnevének és olvasottságának csak jót tett. A hatvanas évektől (például Az unalomban) visszatért a jól ismert polgári világ ábrázolásához, bár hősei már az egyszerűbb néprétegek felé tájékozódva próbálnak kitörni elszigeteltségükből.
Az olasz kulturális életben mindig eseményt jelentettek Moravia kritikái, tanulmányai és publicisztikai munkái, évtizedeken keresztül írt riportokat a legnagyobb lapoknak. Politikus alkat volt, sohasem titkolta rokonszenvét az Olasz Kommunista Párt iránt, 1983-ban párton kívüli függetlenként, de a párt listáján választották meg az Európai Parlament képviselőjévé.
1990. szeptember 26-án római lakásán agyvérzés és szívbénulás következtében érte a halál.