Prof. Dr. Alexander Proelß studierte in Bonn und Tübingen Rechtswissenschaften und legte in Tübingen im Jahre 2000 das Erste Staatsexamen ab. Im Anschluss war er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Öffentliches Recht einschließlich Völkerrecht von Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Graf Vitzthum in Tübingen tätig und wurde dort im Jahre 2003 mit einer Arbeit zum Thema „Meeresschutz im Völker- und Europarecht“ promoviert.

Im Rahmen des Juristischen Vorbereitungsdienstes absolvierte er u.a. eine Stage am Bundesverfassungsgericht. 2004 beendete er den Vorbereitungsdienst in Tübingen mit dem Zweiten Staatsexamen. Anschließend wurde er an der Tübinger Juristenfakultät zum Wissenschaftlichen Assistenten ernannt und von November 2005 bis Dezember 2006 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an das Bundesverfassungsgericht (Dezernat BVR Prof. Dr. Dr. Udo Di Fabio) abgeordnet.

Im Juli 2007 nahm den Ruf auf eine im Rahmen des Kieler Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft“ neu geschaffene Professur für Öffentliches Recht mit dem Schwerpunkt Seerecht an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel an. Als Co-Direktor des Walther-Schücking-Instituts für Internationales Recht hatte er diese Professur von September 2007 bis September 2010 inne. Im Februar 2010 erfolgte die Habilitation durch die Juristische Fakultät in Tübingen mit einer Arbeit zum Thema „Bundesverfassungsgericht und internationale Gerichtsbarkeit“.

Zum 1. Oktober 2010 wechselte Proelß an die Universität Trier, wo er seither die Universitätsprofessur für Öffentliches Recht, insbesondere Völkerrecht und Europarecht, bekleidet. Seit dem 1. Januar 2011 ist er Direktor des Instituts für Umwelt- und Technikrecht (IUTR), seit Mai 2011 Mitglied des Vorstands des Zentrums für Europäische Studien (ZES) der Universität Trier und seit Mai 2015 einer der Direktoren des Instituts für Rechtspolitik (IRP). Einen Ruf an die Universität Bremen lehnte er im Juli 2015 ab. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen neben Aspekten des allgemeinen Völker- und Europarechts vor allem das internationale See- und Umweltrecht, das Außenverfassungsrecht sowie ausgewählte Bereiche des nationalen Umweltrechts. Proelß ist an zahlreichen nationalen wie internationalen (fachspezifischen als auch interdisziplinären) Forschungsprojekten beteiligt.