Han var gift (1 oktober 1874–15 november 1887) med Lillian Augusta Stuart Moore och (från och med 15 september 1890) med Hedvig Alexandra Keiller.
Bildt, som var envoyé extraordinarie och ministre plènipotentiaire i Rom och kännare av denna stad, har fått en gata uppkallad efter sig – Via Carlo de Bildt. Han har författat boken Svenska minnen och märken i Rom (1902).
Efter flera olika tjänster inom Utrikesdepartementet utsågs Bildt till svenskt–norskt sändebud i Rom 1889. Hösten 1902 utsågs Bildt till svenskt–norskt sändebud i London. Han vantrivdes dock i London och hösten 1905 blev han åter svensk minister i Rom och fanns kvar på den posten till 1920.