Carvalho regnes som en midtstopper i verdensklasse med gode offensive kvaliteter. Han er 183 cm høy og veier 79 kg. Før han kom til Real Madrid har han spilt for Chelsea, FC Porto, FC Alverca, Vitoria Setùbal og FC Leca. Han har spilt flere landskamper, og regnes som en nøkkelspiller på Portugals landslag, både i det defensive og det offensive spillet.