您可以extract字母，并在左边用zfill（或rjust）填充它们，然后将其用作key到sort_values：

out = df.sort_values(by='col', key=lambda s: s.str.extract('([a-zA-Z]+)', expand=False).str.zfill(10))

输出：

col
0  A00
1  B00
5  C00
6  Z00
2  AA0
4  AB0
3  BA0

中间体：

df['col'].str.extract('([a-zA-Z]+)', expand=False).str.zfill(10)

0    000000000A
1    000000000B
2    00000000AA
3    00000000BA
4    00000000AB
5    000000000C
6    000000000Z
Name: col, dtype: object

使用rjust：

df['col'].str.extract('([a-zA-Z]+)', expand=False).str.rjust(10)

0             A
1             B
2            AA
3            BA
4            AB
5             C
6             Z
Name: col, dtype: object

另一种可能的解决方案：

(df.join(df['col'].str.split(r'(?<=\D)(?=\d)', regex=True, expand=True))
 .assign(aux=lambda x: x[1]+x[0])
 .sort_values('aux')['col'].to_frame())

输出：

col
0  A00
1  B00
5  C00
6  Z00
2  AA0
4  AB0
3  BA0

下面是另一个解决方案：
首先我们按列排序，然后根据字符串中找到的字母的长度进行第二次排序

(df.sort_values('col')
.sort_values('col',key = lambda x: x.str.findall(r'[A-Za-z]').str.len()))

输出：

col
0  A00
1  B00
5  C00
6  Z00
2  AA0
4  AB0
3  BA0