Рикардо Карвальо сделал себе имя на родине в клубе Порту при Жозе Моуриньо, выиграв Лигу чемпионов в сезоне 2003/04. Впоследствии центральный защитник был назван УЕФА лучшим защитником года и был выбран в команду года УЕФА.
После того как Моуриньо возглавлял Челси, он последовал вслед за тренером на Стэмфорд Бридж летом 2004 года. Защитник был ключевой фигурой в команде Челси, победившей в Премьер-лиге Англии.
Хотя в последние годы его преследуют травмы, Рикардо Карвальо остается ключевой фигурой в сборной своей страны. Его дебют в за сборную Португалии пришелся на октябрь 2003 года, в победном товарищеском матче со сборной Албании и вскоре он укрепил свое место в команде, играл на чемпионатах Европы 2004 и 2008, а также на чемпионате мира 2006 года.
Летом 2010 года Карвальо подписал двухлетний контракт с мадридским Реалом.