Carvalho är uppvuxen i Åby. Hennes far Fernando Carvalho hade varit parlamentsledamot i Portugal innan han kom till Sverige och hennes mor Ulla Petterson Carvalho var kommunalråd för Socialdemokraterna i Norrköpings kommun.[4] Teresa Carvalho är yngre syster till Paula Carvalho Olovsson.
Carvalho var ordförande i arbetsmarknads- och vuxenutbildningsnämnden i Norrköpings kommun 2011–2014 och vice ordförande i kommunstyrelsen 2012–2014.[2] Sedan valet 2014 är hon riksdagsledamot. 2014–2018 var hon ledamot i socialförsäkringsutskottet. 2022–2024 var hon vice ordförande i arbetsmarknadsutskottet och arbetsmarknadspolitisk talesperson för Socialdemokraterna, och sedan oktober 2024 är hon vice ordförande i justitieutskottet och partiets rättspolitiska talesperson.[6]
^ [ab] Carvalho är invald som ordinarie ledamot av Sveriges riksdag för Östergötlands läns valkrets. Valkretsen framgår av riksdagens protokoll 2014/15:1 (§ 2), 2018/19:1 (§ 2) och 2022/23:1 (§ 2).