Hiszpański piłkarz występujący na pozycji środkowego obrońcy. Obecnie gra w Aston Villa.

Carlos Cuéllar zawodową karierę rozpoczynał w 2000 roku w zespole CD Calahorra, skąd w 2001 roku trafił do Numancia Soria. W debiutanckim sezonie w nowym klubie Cuéllar wraz z drużyną zajął 20 miejsce w Primera División i spadł do drugiej ligi. W Numancii Cuéllar był podstawowym zawodnikiem i przez dwa sezony rozegrał 62 mecze. W 2003 roku podpisał kontrakt z Osasuną Pampeluna. W pierwszym sezonie w ekipie "Los Rojillos" Hiszpan pełnił rolę rezerwowego i wystąpił tylko w czterech spotkaniach, a w kolejnych rozgrywkach na boisku pojawił się dwanaście razy. W sezonie 2005/2006 Osasuna niespodziewanie uplasowała się na czwartym miejscu w ligowej tabeli oraz dotarła do finału Pucharu Króla. Sam Cuéllar rozegrał 27 ligowych pojedynków, w których zdobył jedną bramkę. W rozgrywkach 2006/2007 hiszpański zespół zanotował znaczny spadek w Primera División, jednak w Pucharze UEFA został wyeliminowany dopiero w półfinale. W ćwierćfinałowym spotkaniu z Bayerem Leverkusen Cuéllar zdobył bramkę już w pierwszej minucie i jak się później okazało był to najszybciej strzelony gol w tej edycji.

12 czerwca 2007 roku szkocki klub Rangers F.C. zaoferował Osasunie za Carlosa Cuéllara milion funtów. 15 czerwca cena ta urosła o 700 tysięcy. Ostatecznie hiszpański obrońca na Ibrox Park trafił 5 lipca za 2,37 miliona funtów. Pierwszego gola dla "The Gers" zdobył w towarzyskim meczu przeciwko Ajaksowi Amsterdam, kiedy to został wybrany najlepszym piłkarzem spotkania. Oficjalny debiut zaliczył 31 lipca w wygranym 2:0 pojedynku z Zeta Golubovci. W sierpniu 2007 roku Cuéllarowi przypadła nagroda dla najlepszego piłkarza miesiąca w Scottish Premier League. Pierwszego gola w lidze strzelił 1 września w zwycięskim 4:0 spotkaniu przeciwko Gretnie. 14 kwietnia 2008 roku Cuéllar zdobył nagrodę "Clydesdale Bank SPL Player of the Year" przyznawaną dla najlepszego piłkarza sezonu. 3 maja zwyciężył natomiast w plebiscycie "Scottish Football Writers Associations Player of the Year". Z drużyną z Glasgow zdobył Puchar Ligi Szkockiej oraz dotarł do finału Pucharu UEFA.

12 sierpnia 2008 roku Carlos Cuellar podpisał czteroletni kontrakt z klubem Aston Villa Birmingham. Kwota transferu wyniosła około 7,8 mln funtów. W nowym klubie hiszpański gracz zadebiutował 18 września w wygranym 3:1 meczu Pucharu UEFA z Liteksem Łowecz. Pierwszy występ w Premier League zaliczył 21 września, kiedy to Aston Villa zwyciężyło z West Bromwich Albion 2:1.