I oktober 2006 tiltrådte han som visepresident i Den europeiske investeringsbank. Her hadde han ansvaret for investeringsbankens finansiering, og dens finansieringsvirksomheter i Portugal, Spania, Belgia, Luxembourg, Latin-Amerika og Asia. Denne stillingen hadde han fram til mai 2010, da han ble utnevnt til sentralbanksjef for Portugals bank. Daværende sentralbanksjef Vitor Constâncio overtok som visepresident i Den europeiske sentralbank 2. juni 2010, og Carlos Costa ble nominert ny sentralbanksjef av finansminister Fernando Teixeira, og tiltrådte stillingen 7. juni 2010.