Er gehört zur Generation der Künstler, die an der Escuela Nacional de Bellas Artes „San Alejandro“ in Havanna ausgebildet wurden, zusammen mit Mario Carreño, Amelia Peláez, Victor Manuel und Fidelio Ponce. Sein Mentor José Sicre, ein ehemaliger Schüler von Antoine Bourdelle, prägte seinen künstlerischen Ansatz maßgeblich. In den 1940er und 1950er Jahren entwickelte Carbonell einen klassisch-religiösen Stil und schuf Basreliefs mit biblischen Motiven sowie Marienstatuen.
1954 gewann er mit seinem Werk „Fin de una raza“ (Ende einer Rasse), das heute im Nationalmuseum der Schönen Künste Kubas ausgestellt ist, den Preis der Spanisch-Amerikanischen Biennale der Künste in Barcelona. Nach der Kubanischen Revolution 1959 ging er ins Exil nach New York und später nach Miami, wo er zu einer der wichtigsten Figuren der modernen Bildhauerei wurde. Seine monumentalen Werke, wie etwa „Die Säule der Geschichte“ in Miami, zeugen von seinem Engagement für Erinnerung und kulturelle Identität. 1976 präsentierte er im Weißen Haus seine Skulptur „Der Zweihundertjahr-Adler“, ein Symbol der Freiheit, das den Vereinigten Staaten zum 200. Jahrestag der amerikanischen Unabhängigkeit geschenkt wurde. Im darauffolgenden Jahr schuf er die „Madonna von Fatima“, eine acht Meter hohe Bronzestatue – eines der imposantesten Bronzewerke, die im 20. Jahrhundert in Amerika gegossen wurden.
Manuel Carbonell lässt sich von der klassischen europäischen Kunst (Renaissance, Bourdelle), der religiösen Kunst und kubanischen Traditionen inspirieren und verbindet klassische und lateinamerikanische Einflüsse zu poetischen und dynamischen Werken. Seine Skulpturen zeichnen sich durch einen einzigartigen und unvergleichlichen Stil aus, der sich durch eine kraftvolle und sofort erkennbare Technik auszeichnet. Seine Werke sind minimalistisch, modern, poetisch und sinnlich zugleich. Heute befinden sie sich in Privatsammlungen, Museen und im öffentlichen Raum.