↑ Количество игр и голов за профессиональный клуб считается только для различных лиг национальных чемпионатов, обновлено по состоянию на 21 октября 2021 года.
↑ Количество игр и голов за национальную сборную в официальных матчах.
Санчес — воспитанник футбольной академии уругвайского «Данубио». В 2005 году он перешёл «Ривер Плейт» из Монтевидео и в том же году дебютировал в уругвайской Примере. В команде он провел два сезона и принял участие 40 матчах и забил 1 гол.
В 2007 году Карлос перешёл во французский «Валансьен», подписав контракт к клубом на 5 лет. 4 августа в матче против «Тулузы» Санчес дебютировал в Лиге 1[3]. 13 декабря 2008 году в поединке против «Монако» он забил свой первый гол за клуб[4]. Летом 2012 года контракт Карлоса закончился и он покинул клуб. После долгих и безрезультатных переговоров с английскими «Вест Бромвич Альбион» и «Болтон Уондерерс», он вернулся во «Валансьен» подписав с клубом новый контракт.
Летом 2013 года Санчес подписал трёхлетний контракт с испанским «Эльче»[5]. Сумма трансфера составила 3,7 млн евро[6]. 24 августа в матче против «Реал Сосьедад» он дебютировал в Ла Лиге[7].
Летом 2016 года Карлос перешёл в итальянскую «Фиорентину» на правах аренды, с последующим выкупом за 3 млн евро[11]. 20 августа в матче против «Ювентуса» он дебютировал в итальянской Серии A, заменив во втором тайме Милана Баделя[12]. 28 августа в поединке против «Кьево» Санчес забил свой первый гол за «Фиорентину»[13]. В начале 2018 года Карлос на правах аренды перешёл в «Эспаньол». 4 февраля в матче против «Барселоны» он дебютировал за новую команду[14].
Летом 2018 года Санчес перешёл в «Вест Хэм Юнайтед», подписав контракт на два года[15].
4 марта 2021 года Карлос Санчес перешел на правах свободного агента в «Уотфорд»[16][17].
