Наступного року Карлос був включений до складу Мексики для Золотого кубка КОНКАКАФ 2015 року у США і Канаді. 9 липня в першому матчі на турнірі збірної проти збірної Куби (6:0) Вела забив гол, а у третій грі групового етапу 15 липня Вела забив свій другий гол на турнірі у грі проти Трінідаду і Тобаго (4:4), допомігши їй вийти у плей-оф. У четвертьфінальному і півфінальному матчі проти Коста-Рики та Панами відповідно Вела отримав по жовтій картці, через що змушений був пропустити фінал проти Ямайки, в якому Мексика перемогла 3:1 і виграла турнір.