Actrice italienne, Carla Del Poggio rêvait de devenir danseuse, mais apprend l’art dramatique au Centro Sperimentale di Cinematografia de Rome. Elle y est découverte par Vittorio De Sica qui lui offre le rôle féminin principal de Madeleine, zéro de conduite (De Sica, 1940). On la retrouve à ses côtés dans Un garibaldien au couvent (De Sica, 1942). Toutefois, après la guerre, elle rencontre Alberto Lattuada qui devient son mari et la dirige dans Le bandit (1946). Il la fait encore tourner dans Sans pitié (1948), Le moulin du Pô (1949) et Les feux du music-hall (coréalisé par Fellini, 1950).
Toutefois, la jeune femme se diversifie et joue également pour Giuseppe De Santis (Chasse tragique, Onze heures sonnaient), Pietro Germi (Jeunesse perdue), Bernard Borderie (Les loups chassent la nuit) ou encore Pabst (Affaires de fou).
A partir de la fin des années 50, elle joue de temps à autre au théâtre et dans quelques séries télévisées, avant de disparaître totalement de la circulation à la fin des années 60. Elle est restée l’épouse de Lattuada jusqu’à la mort de ce dernier.
Carla Del Poggio est décédée en 2010 à l’âge de 84 ans.