Tras titularse en Dibujo y Caligrafía en Madrid, se instala definitivamente en Vigo, donde lleva a cabo su labor docente en la Escuela de Comercio y la Escuela de Artes y Oficios.
Destacaron fundamentalmente sus exposiciones en el Salón Iturrioz de Madrid (1913) y en el estudio fotográfico de Sáez-Mon en Pontevedra (1917). Además, Carlos Sobrino destacó fundamentalmente como ilustrador de libros y carteles.
Carlos Sobrino obtuvo la medalla de oro de la Exposición Regional de Santiago en 1909, la tercera medalla en la Exposición Nacional de Bellas Artes en 1915, la tercera medalla en la Exposición Internacional de Barcelona en 1911 y la segunda medalla en la Exposición Universal de Panamá en 1916.