Il fait ses débuts dans les majeures pour Saint-Louis le . À ce premier match, il réussit son premier coup sûr, un double contre Kerry Wood des Cubs de Chicago[2]. Il dispute 7 matchs des Cardinals cette saison-là avant de graduer dans l'effectif à temps plein la saison suivante.
En 2013, Carpenter est pour la première fois invité au match des étoiles. Il connaît la meilleure saison de sa carrière alors qu'il mène tous les joueurs du baseball majeur avec 199 coups sûrs, 55 doubles et 126 points marqués[5]. Installé au premier rang de l'ordre des frappeurs des Cardinals, sa moyenne de présence sur les buts est à ,392 la seconde meilleure de tous les premiers frappeurs du baseball après celle de Shin-Soo Choo (,423) pour Cincinnati[6]. Carpenter est troisième pour le total de buts (301) dans la Ligue nationale[7]. Sa moyenne au bâton s'élève à ,318 en 717 passages au bâton, le 2eplus grand nombre de la Nationale et le 3e total plus élevé des majeures après Joey Votto (726) de Cincinnati et Dustin Pedroia (724) de Boston[5]. Il réussit 7 triples, 11 circuits et récolte 78 points produits. Il remporte le Bâton d'argent du meilleur joueur de deuxième but offensif de la Ligue nationale et termine 4e au vote désignant le meilleur joueur de la ligue en 2013[8]. Il connaît cependant des séries éliminatoires quelque peu difficile avec 15 coups sûrs en 69 présences officielles au bâton pour une moyenne de ,203 mais il réussit 8 de ces coups sûrs au cours des 6 matchs de la Série mondiale 2013 perdue par les Cardinals contre Boston.
Saison 2014
Matt Carpenter au bâton en 2014 dans un match face aux Braves d'Atlanta.
Le , les ligues mineures des Rangers du Texas ont signé Matt Carpenter[13]. Le , l'équipe de la ligue mineure des Rangers du Texas libèrent Matt Carpenter. Les Yankees de New York réclament le vétéran de 36 ans le comme frappeur désigné, et quelques fois comme 2e et 3e but.
Saison 2023
Le , Matt Carpenter des Yankees de New York s'entend avec les Padres de San Diego pour la saison de la MLB 2022-2023 comme frappeur désigné et troisième but.
