El nombre de esta población hace mención a su riqueza y antigua actividad minera, que se remonta a los tiempos del general cartaginés Aníbal. En las referencias que aparecen en las fuentes escritas de las minas de plata de la zona de Cástulo se menciona el Pozo de Baebelo, identificado con el poblado minero de Los Palazuelos, en el término de Carboneros, del que Aníbal obtenía grandes cantidades de plata. Tras la conquista romana la mina siguió siendo explotada como atestiguan las fuentes y los materiales cerámicos localizados.

La actual configuración urbana y paisajística de Carboneros tiene la impronta de los pueblos de colonización fundados en 1767, bajo el patrocinio del rey Carlos III y la dirección del intendente Pablo de Olavide, dentro del programa de las Nuevas Poblaciones.

Este proyecto pretendía colonizar amplias zonas desiertas de Sierra Morena, poblar una zona franca para el bandolerismo y poner en cultivo zonas potencialmente ricas pero entonces agrestes y desérticas por su abandono. El modelo de colonización refleja el pensamiento ilustrado, una combinación de utopía con reformismo social y político. Se proyectó una sociedad campesina ideal de propietarios de tipo medio, que pudieran ser autosuficientes, y se les facilitaba lo necesario para su puesta en cultivo.

En 1767 llegaron los primeros colonos traídos por el aventurero bávaro Thürrieguel desde distintos puntos de Europa central. La puesta en marcha no fue fácil, acompañada de un cúmulo de dificultades y desencantos. En Carboneros el proceso se inició con la construcción de cinco casas, una iglesia, un recinto dedicado a cárcel y un pósito. El proceso se fue consolidando poco a poco; a principios del XIX ya contaba con unos 515 habitantes. A mediados de la mencionada centuria su actividad productiva se había especializado en el aceite, lo que propició el auge de este asentamiento, que a principios del XX casi duplicaba su población, con un total de 983 habitantes.

Pero la novedad de este proyecto no sólo estribaba en el nuevo modelo social que se proponía para estas localidades o en la nueva organización agraria, sino también en que se dibujaba un urbanismo totalmente diferente al que hasta entonces caracterizaba a los pueblos españoles. Carboneros presenta uno de los trazados más interesantes, con el clásico trazado ortogonal, compuesto por una calle principal longitudinal, formándose una plaza elíptica en la incurvación de la misma. En este espacio sobresale por su monumentalidad el orden clásico de la iglesia; a los lados hay dos casas destinadas a los poderes civil y religioso. Enfrente de la iglesia se sitúa el pósito, que con una sencilla portada cierra el otro lateral de la plaza.

Dependientes de Carboneros se crearon varias aldeas, El Acebuchar, La Mesa y Los Cuellos, cuya finalidad era la de acercar al campesino a su tierra. Unas aldeas también construidas sobre un trazado preestablecido bajo los preceptos clasicistas de simetría y orden.