Figlio di Carlo Emanuele di Savoia, principe di Carignano, e di Albertina Maria Cristina di Sassonia, ricevette la prima educazione a Ginevra e compì i suoi studi a Parigi, dove subì l'influsso delle idee politiche francesi.
Rientrato a Torino, dopo la caduta di Napoleone, e la restituzione del Piemonte alla casa di Savoia, non condivise l'impostazione reazionaria data da Vittorio Emanuele.
Nonostante la sua posizione anti austriaca, il 30 settembre 1817 a Firenze in Santa Maria del Fiore sposò Maria Teresa d'Asburgo-Toscana figlia di Ferdinando III di Asburgo-Lorena dalla quale ebbe tre figli

Amico dei giovani esponenti del liberalismo piemontese, era al corrente della cospirazione che sboccò nel moto del marzo 1821. Una volta assunta la reggenza, dopo l'abdicazione di Vittorio Emanuele I e data la lontananza del nuovo re Carlo Felice, concesse agli insorti la costituzione di Spagna che essi reclamavano (14 marzo), ma subito dopo fu sconfessato da Carlo Felice e costretto ad abbandonare il Piemonte.

Dopo che Carlo Felice non volle riceverlo a Modena, Carlo Alberto si ritirò per qualche tempo a Firenze, finché l'Austria decise di appoggiare la sua successione al trono di Sardegna, nonostante l'opposizione di Carlo Felice.
Per non perdere questo diritto Carlo Alberto fu quindi costretto ad impegnarsi con Metternich a non modificare il regime assoluto ristabilito in Piemonte, e si piegò a partecipare alla spedizione francese che voleva reprimere la rivoluzione liberale in Spagna (1823).

Morto Carlo Felice, Carlo Alberto poté finalmente succedergli (1831) e, nonostante una lettera di incitamento inviatagli da Mazzini, Carlo Alberto iniziò una politica assolutista e reazionaria, la cui espressione maggiore fu la repressione della cospirazione diretta dalla 'Giovine Italia' (1833-1834.
Fondamentalmente antiaustriaco Carlo Alberto attuò una serie di riforme che resero il Piemonte la regione più evoluta della penisola e gli scritti di Gioberti, Balbo e d'Azeglio rafforzarono la tendenza filopiemontese nata in Italia.
Nel 1848 Carlo Alberto entrò in guerra contro l'Austria, scossa dalle rivoluzioni di Vienna e di Milano, ma la campagna, dopo un inizio fortunato, prese un andamento sfavorevole, anche per le personali esitazioni del re, e si chiuse con la grave sconfitta di Custoza (25 luglio).

Ha legato indelebilmente il suo nome alla promulgazione dello Statuto fondamentale della Monarchia di Savoia 4 marzo 1848 - noto, appunto, come Statuto albertino - che rese il Regno di Sardegna, prima, e l'Italia, poi, una Monarchia costituzionale.

Carlo Alberto, temendo di vedere le idee repubblicane trionfare nel proprio Stato, chiamò dapprima al potere Gioberti (dicembre 1848) e successivamente (12 marzo 1849) ruppe l'armistizio con l'Austria anche per sottrarsi alla rinnovata accusa di tradimento che gli rivolgevano i patrioti. Ma la ripresa della guerra si concluse quasi subito con la disfatta di Novara (23 marzo 1849), che provocò la sua abdicazione a favore del figlio Vittorio Emanuele II.
Carlo Alberto si recò allora in esilio in Portogallo, dove morì di dolore alcuni mesi più tardi (28 luglio).

Bibliografia: F. Caruso, Lo statuto di Carlo Alberto nel contenuto politico-sociale, Montecorvino Rovella, 1904; A. Luzio, Dalle riforme allo Statuto di Carlo Alberto, "Archivio storico italiano", serie VII, vol. V (1926), pp. 89-127; S. De Simone, Un fallito attentato alla vita di Carlo Alberto in Pisa nel 1822,  "Il Risorgimento italiano", 3. serie, vol. 20., fasc. 1, (1927); P. Chimienti, Carlo Alberto re, Milano, 1938;  M. Ruggiero, L' eredita di Carlo Alberto, Milano, 1995; Carlo Alberto re di Sardegna: iconografia di un re, a cura di Cesare Enrico Bertana, Torino, 1999; L'epistolario di un re : Carlo Alberto a Maria di Robilant, 1827-1844, a cura di Isabella Massabo Ricci, Torino, 1999; S. Bertoldi, Il re che tentò di fare l'Italia : vita di Carlo Alberto di Savoia, [Milano], 2000; Carlo Alberto, re dell'emancipazione, a cura di Dionigi Roggero e Giulio Bourbon, Casale Monferrato, [2001]; M. Brignoli, Carlo Alberto ultimo re di Sardegna (1798-1849), Milano, [2007]; Carlo Alberto di Savoia, Wikipedia, <http://it.wikipedia.org/wiki/Carlo_Alberto_di_Savoia> (ultima consultazione: 22.08.2010).