Das Château Carbonnieux wurde am Ende des 14. Jahrhunderts, etwa um das Jahr 1380, erbaut. Es handelt sich um eines der ältesten Weingüter des sehr alten Weinbaugebiets Graves, der Wiege der Bordeaux-Weine. Es liegt auf Hügeln aus Kalksandstein oberhalb des Flusses Eau-Blanche, der die Gemeinde Léognan durchfließt.
Als die Familie Perrin, der bereits Reben in Algerien gehören, in den 1950er Jahren ein Auge auf diesen Weinberg wirft, befindet er sich in jämmerlichem Zustand. Nach den Verwüstungen durch die Reblaus Ende des 19. Jahrhunderts leidet das Weingut unter der Krise der chronischen Überproduktion, die den gesamten französischen Weinbau bis Ende der 1960er Jahre beutelt. Die Gebäude sind seit dem ersten Weltkrieg unbewohnt und dementsprechend baufällig. Zudem ist der Winter, der auf den Kauf folgt (1956), einer der kältesten des Jahrhunderts, mit Temperaturen bis um die -20°C! Marc Perrin setzt sich daher zum Ziel, dem Weingut wieder zum Glanz zu verhelfen, den es in seiner besten Zeit im 17. Jahrhundert ausstrahlte. Der Weinberg wird vollständig neu bestockt.
Bei der Klassifizierung der Weine von Graves im Jahr 1959 werden sowohl die Rotweine als auch die Weißweine des Châteaus klassifiziert. Es handelt sich um eines der sechs Châteaus, die in beiden Weinfarben klassifiziert sind. Ab Anfang der 1980er Jahre kommen die Veränderungen voll zum Tragen, als Antony Perrin 1982 die Leitung übernimmt. Dieser große Visionär bringt das Weingut auf höchstes Niveau, sowohl beim Rot- als auch beim Weißwein. Darüber hinaus erwirbt er auch andere Weingüter der Appellation: Le Sartre, Tour-Léognan, Bois-Martin, Lafon-Menaut und Haut-Vigneu. 1987 beteiligt sich der bei seinen Kollegen respektierte Perrin an der Schaffung der Appellation Pessac-Léognan. Seit seinem Tod 2008 wird sein Werk von seinen beiden Söhnen weitergeführt. Das Château La Tour Léognan, Nachbargut von Carbonnieux, wurde zur gleichen Zeit von der Familie Perrin erworben. Hier wurde vor der Kreation des La Croix de Carbonnieux der Zweitwein produziert. Heute handelt es sich um den Drittwein.

La Tour Léognan, einst der Zweitwein von Carbonnieux, kann seit der Kreation des Croix de Carbonnieux als dessen Drittwein betrachtet werden. Dies ist ein hervorragender Cru aus Pessac, der bereits nach einer Reifezeit von 2 bis 6 Jahren getrunken werden kann.