Carbajales de Alba liegt am westlichen Rand der Kastilischen Hochebene(Meseta Iberica) in einer Höhe von ca. 750 m. Im Südosten mündet der Río Aliste in den Esla. Die Provinzhauptstadt Zamora ist gut 28 km (Fahrtstrecke) in südöstlicher Richtung entfernt. Das gemäßigte Kontinentalklima wird nur selten vom Atlantik beeinflusst; Regen fällt vorwiegend im Winterhalbjahr.