Carlos Ferreira werd geboren in het Portugese Paredes en studeerde met een beurs van de Calouste Gulbenkian Foundation aan de Escuela Superior de Música Reina Sofía in Madrid bij Michel Arrignon en Enrique Pérez Piquer. Hij vervolgde zijn opleiding in Amsterdam bij Arno Piters en in Lausanne bij Florent Héau. In seizoen 2016/2017 maakte hij deel uit van de Academie van het Concertgebouworkest .
In zijn geboorteland was hij eerder student geweest van José Ricardo Freitas en Nuno Pinto.
Prijzen won hij op het ARD Concours in München, de Geneva International Competition en de Festspiele Mecklenburg-Vorpommern.
Sinds 1 augustus 2025 is Carlos Ferreira soloklarinettist van het Concertgebouworkest. Daarvoor vervulde hij die functie bij het Orchestre National de France, en eerder speelde hij in het Philharmonia Orchestra in Londen, het Orchestre National de Lille en – als es-klarinettist – het Orchestre Philharmonique de Monte-Carlo. Als solist trad hij op met ‘zijn’ Orchestre National de France, maar ook met bijvoorbeeld het Münchener Rundfunkorchester, het Philharmonisch Orkest van Praag, Collegium Musicum Basel en verschillende Portugese orkesten.
Kamermuziek speelde de klarinettist met onder anderen Hilary Hahn, Alice Sara Ott, Emmanuel Pahud, Eric le Sage, Paul Meyer, Lise Berthaud, Timothy Ridout, Julia Hagen en het Quatuor Hermès. In 2022 bracht hij met pianist/componist Pedro Emanuel Pereira het album XX-XXI uit.
In seizoen 2024/2025 was hij als Rising Star van de European Concert Hall Organisation (ECHO) op vele podia te bewonderen, waaronder op 9 april in de Kleine Zaal van het Concertgebouw.