As raízes de Carvalhal Redondo remontam pelo menos ao período romano. Sobretudo com a descoberta de duas aras votivas, consagradas a uma divindade indígena lusitana de nome Besencla.
Após a reconquista Cristã, o povoamento deste território deveu se sobretudo aos cónegos da Sé de Viseu no reinado de D. Sancho II.
Denominado nas inquirições de 1258 por Carvaal Roiundo, na época uma terra de pouca importância que fazia parte do couto de Canas de Senhorim adquiriu, posteriormente, à fundação do Santuário da N. Sra. do Viso do século XII, alguma autonomia.
Ruelas empedradas e estreitas, constituem os arruamentos internos da freguesia emoldurados por casas de granito antigas e típicas. Em pleno Largo do Carvalhedo situa-se um antigo Cruzeiro, que segundo a sua inscrição foi mandado erigir por um morador de Vilar Seco no ano de 1682.
Administrativamente, pertenceu ao Concelho de Canas de Senhorim até 29 de Maio de 1844, passando a integrar o de Senhorim até à sua extinção em 9 de Dezembro de 1852, ficando inserido a partir desta data no atual Concelho de Nelas.
Segundo os Censos 201 1 tem uma área de 7,91 km2 com um total de 975 habitantes.