15 июля 2003 года в матче Золотого кубка КОНКАКАФ против сборной Гондураса Карлос Алберто дебютировал за сборную Бразилии. На турнире он принял участие в ещё трёх поединках против сборных Колумбии, США и Мексики и завоевал серебряные медали.