Erste internationale Erfahrungen sammelte Carlos Tobalina 2012 bei den Ibero-Amerikanischen Meisterschaften in Barquisimeto, bei denen er mit einer Weite von 18,47 m den sechsten Platz belegte. 2014 nahm er erstmals an den Europameisterschaften in Zürich teil und erreichte dort das Finale, in dem er mit 20,04 m den neunten Platz belegte. Im Jahr darauf schied er bei den Halleneuropameisterschaften in Prag mit 19,18 m in der Qualifikation aus und 2016 wurde er bei den Hallenweltmeisterschaften in Portland mit 19,86 m Zehnter. Anschließend klassierte er sich bei den Europameisterschaften in Amsterdam mit 19,85 m auf dem neunten Platz und schied bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro mit 19,98 m in der Qualifikation aus. 2017 schied er bei den Halleneuropameisterschaften in Belgrad mit 19,83 m in der Qualifikation aus und auch bei den Weltmeisterschaften in London gelangte er mit 19,87 m nicht bis in das Finale.