Newcastle United
Carroll började sin ungdomskarriär i Newcastle United. Han gjorde några mål för reservlaget. Han debuterade i första laget den 2 november 2006. Han var då 17 år och 300 dagar gammal. Detta skedde i en 1-0-seger i UEFA-cupen mot Palermo. Han kom in som en sen ersättare för Nolberto Solano. Därmed blev han den yngsta spelaren någonsin att representera Newcastle i Europa.
Han gjorde sin debut i FA-cupen den 17 januari 2007. Även här var han inhoppare de sista tio minuterna. Birmingham City besegrade Newcastle med 5-1 i den matchen. Den 25 februari 2007 gjorde Carroll sin Premier League-debut för Newcastle. Han kom in som inhoppare i den 87:e minuten i 1-0-förlusten mot Wigan Athletic. Han hade ett skott på mål i den här matchen. En bra räddning av Wigans målvakt John Filan hindrade honom från att göra sitt första Newcastle-mål.
År 2007 fick han "Wor Jackie Milburn Trophy". Denna utmärkelse delas ut varje år till den stigande stjärnan i nordöstra Englands fotboll.
Den 29 juli 2007 gjorde Carroll sitt första mål i seniorlaget i en 2-0-seger mot Juventus. Detta var en vänskapsmatch. Han gjorde målet med vänsterfoten. Efter matchen berömde den italienske målvakten Gianluigi Buffon Carroll. Buffon sade att Carroll hade en stor framtid.
Den 14 augusti 2007 inledde Carroll ett sexmånaderslån till Preston North End. Han debuterade för dem i League Cup mot Morecambe samma dag. Carroll blev utvisad när han spelade för Preston mot Scunthorpe United den 18 september. Han gjorde sitt första mål i Championship och sitt första mål i den engelska ligan mot Leicester City den 6 november.
Carroll gjorde sitt första framträdande för Newcastle under säsongen 2008-09 den 20 oktober. Han ersatte Shola Ameobi hemma mot Manchester City. Carroll var med i startelvan mot West Ham United hemma den 10 januari 2009. Han gjorde sitt första mål på hemmaplan i denna match. Det var ett huvudskott. Matchen slutade oavgjort med 2-2. Han skrev på ett nytt kontrakt på tre och ett halvt år den 12 mars 2009. Hans kontrakt i Newcastle löpte nu ut 2012.
Newcastle blev nedflyttade den säsongen. Första lagets anfallare Michael Owen, Mark Viduka och Obafemi Martins lämnade klubben. Carroll gjorde Shola Ameobi sällskap i anfallet för Newcastle i början av den nya säsongen. Hans första ligamål i Championship kom den 16 september 2009 mot Blackpool med ett huvudskott. År 2010 spelade Carroll nästan varje match. Han fick en ny anfallspartner, Peter Løvenkrands. Dessa två spelare gjorde mer än hälften av klubbens mål 2010. Carroll avslutade säsongen som Newcastles bästa målskytt. Han gjorde 19 mål i alla tävlingar. 17 var i ligan och 2 i cupspel.
Carroll fick truppnummer 9 inför säsongen 2010-11. Detta nummer är viktigt för Newcastle United-supportrarna. Stora anfallare som Jackie Milburn, Malcolm Macdonald och Alan Shearer har burit detta truppnummer för Newcastle. Carroll gjorde sitt första hattrick i karriären mot Aston Villa i deras 6-0-seger i Premier League den 22 augusti 2010. Carroll kom in som ersättare för Kevin Nolan mot Manchester City. Han var lagkapten för första gången i denna match. I oktober 2010 skrev Carroll på ett nytt femårskontrakt. Hans kontrakt varade fram till 2015. Carroll gjorde Newcastles tredje mål i en 3-1-seger mot Liverpool på St James' Park den 11 december 2010. Det var ett skott från 25 meter. Skottet var ett lågt skott.
Liverpool
Den 31 januari 2011 erbjöd Liverpool 30 miljoner pund för Carroll. Detta avvisades. Newcastle accepterade sedan ett bud på 35 miljoner pund. Carroll klarade läkarundersökningen och skrev snart på ett kontrakt. Överföringen slutfördes strax före tidsfristen klockan 23.00. Carroll sade att han hade tvingats lämna Newcastle. Men klubben sade att han hade begärt en övergång efter att de tackat nej till Liverpools bud på 30 miljoner pund. Liverpool bekräftade att Carroll skulle bära tröja nummer 9. Denna bars tidigare av Fernando Torres, som samma kväll lämnade Anfield för Chelsea för 50 miljoner pund. Överföringen gjorde Carroll till den åttonde totalt sett dyraste fotbollsspelaren vid den tidpunkten. Han var den dyraste brittiska fotbollsspelaren genom tiderna. Han blev också den näst dyraste fotbollsspelaren som spelade för en brittisk klubb, efter Torres. Carroll hade drabbats av en skada när han spelade i Newcastle United. Därför anade Liverpool att Carroll skulle få vänta ett tag innan han debuterade.
Han gjorde slutligen sin Liverpooldebut som inhoppare i 3-1-segern mot Manchester United den 6 mars 2011. Den 10 mars spelade han sin första Europamatch för Liverpool. Liverpool förlorade matchen med 1-0 mot Braga i Europa League. Carroll kom in som inhoppare efter halvtid. I returmatchen en vecka senare gjorde han sin första Liverpoolstart. Matchen slutade 0-0. Liverpool åkte ur tävlingen eftersom de hade förlorat med 1-0 på totalen. Den 20 mars gjorde han sin första Premier League-start för Liverpool mot Sunderland. Han gjorde inte något mål. Liverpool vann matchen med 2-0. Den 11 april gjorde Carroll sina första mål för Liverpool. Detta skedde i en 3-0-seger mot Manchester City på Anfield. Hans första mål gjordes från långt håll. Hans andra var ett huvudskott. Han spelade flera gånger till den säsongen. Men han gjorde inga fler mål.
Den 24 augusti 2011 gjorde han sitt första mål för den nya säsongen. Han gjorde det 20 meter från målet. Matchen var mot Exeter City. Han gjorde 3-0 i den andra omgången av Ligacupen. Den 1 oktober 2011 gjorde han sitt första mål i Premier League 2011-12 under en 2-0-seger mot Everton på Goodison Park. Hans tredje mål för säsongen gjordes i en 2-0-seger borta mot West Brom. Han gjorde sitt första mål 2012 i en 5-1-seger i tredje omgången av FA-cupen mot Oldham Athletic. Han assisterade till Dirk Kuyts mål i den 88:e minuten mot Manchester United i FA-cupens fjärde omgång den 28 januari. Som ett resultat av detta vann Liverpool matchen. Han gjorde sitt femte mål för säsongen i en 3-0-seger borta mot Wolves den 31 januari. Detta var på hans första årsdag efter att han anslutit sig till klubben. Liverpool vann med 6-1 mot Brighton & Hove Albion i FA-cupens femte omgång. Carroll gjorde ett mål och assisterade till ett mål av Luis Suárez Den 26 februari vann han sin första trofé med Liverpool när de vann Ligacupen. De slog Cardiff i finalen. Den 10 april gjorde han ett mål från ett huvudskott mot Blackburn på tilläggstid, Liverpool vann matchen. Detta avslutade Liverpools svit på fyra matcher utan seger. Fyra dagar senare headade han in ytterligare ett sent mål som gav Liverpool segern i matchen. Den här gången var det i en 2-1-seger mot Everton i FA-cupens semifinal på Wembley. Tack vare hans mål kvalificerade sig Liverpool till finalen. Detta var hans 50:e match som han spelade för Liverpool. Carroll beskrev sitt matchvinnande mål som "den bästa känslan någonsin". Lagkamraten Jamie Carragher sade att målet var "värt 35 miljoner pund i sig självt". Han sa också att Carroll skulle "bli ihågkommen för alltid". Carroll gjorde även mål i finalen, som Liverpool förlorade med 2-1 mot Chelsea.
West Ham United
Låneformeln
Den 30 augusti 2012 skrev Carroll på för West Ham. Han var utlånad för en hel säsong. Liverpool ville ha en klausul i affären som skulle få West Ham att betala 17 miljoner pund för att få honom till klubben permanent. Men de var tvungna att ta bort den eftersom West Ham inte gick med på det. West Ham betalade till slut en avgift på 2 miljoner pund för lånearrangemanget. De började också betala alla Carrolls Liverpool-löner på 80 000 pund i veckan.
Carroll debuterade den 1 september. Han satte (assisterade till) två mål i en 3-0 hemmaseger mot Fulham. Han gjorde sitt första mål den 25 november 2012. Detta var i en 3-1 bortaförlust mot Tottenham Hotspur. Carroll blev skadad i november. Han återkom den 2 februari 2013 motSwansea City. Han gjorde det enda målet i den matchen. Carroll avslutade låneperioden med sju mål på 24 framträdanden.
Permanent överföring
Den 21 maj 2013 kom West Ham och Liverpool överens om en avgift på cirka 15 miljoner pund för att göra lånet permanent. Carroll gick med på flytten och skrev på ett sexårskontrakt med West Ham den 19 juni 2013. Avgiften var ett klubbrekord.
2013-14
Carroll inledde säsongen 2013-14 skadad. Han hade ett hälproblem som han fick i den sista matchen av förra säsongen. Han gjorde sitt första framträdande för säsongen den 12 januari 2014. Han kom in som inhoppare i den 72:a minuten i en 2-0-seger mot Cardiff City. Han assisterade Mark Noble till West Hams andra mål.
Den 1 februari 2014 blev Carroll utvisad för att ha varit våldsam mot Swansea Citys försvarare Chico Flores i West Hams 2-0-seger mot den walesiska klubben. Den 15 mars gjorde han sitt första Premier League-mål för säsongen i en 3-1-förlust mot Stoke City. Den 31 mars utsågs han till matchens man av Sky Sports för sitt sätt att spela i en 2-1-seger mot Sunderland på Stadium of Light. Han gjorde ett och assisterade till det andra av West Hams mål.
Carroll avslutade säsongen 2013-14 i Premier League med endast två mål på 18 matcher.
2014-15
Under en försäsongsturné till Nya Zeeland fick Carroll en skada på ett ledband i fotleden. Detta innebar att han inte kunde spela i West Hams första elva Premier League-matcher. Carroll återvände till laget den 8 november 2014. Han kom in som ersättare för Mark Noble i 0-0-mötet med Aston Villa.
Carroll valdes ut för att starta i Hammers nästa match. Han spelade hela nittio minuter. West Ham förlorade matchen med 1-2 mot Everton. Den 7 december 2014 gjorde han sina två första mål för säsongen. Det var i en match mot Swansea City. Hammers vann matchen med 3-1 på hemmaplan. Det var de första målen han gjorde hemma sedan mars 2013. Den 20 december gjorde Carroll sitt 50:e ligamål i karriären. West Ham slog Leicester City med 2-0.