Publicó más de treinta libros de poesía y prosa, entre los cuales se pueden destacar Poemas del amor sin muros (1970), La gaviota blindada y otros poemas (1975), Conversaciones con Luis Franco (1978), Los dones furtivos (1980), Finisterre (1985), Queimada (1990), El corazón del bosque (1992), El mirador de Espenuca (1995), Guiomar / Cantiga (1996), Los gallegos anarquistas en la Argentina (1996), Anarquía y creación (1997), Valses poéticos (1999), Desobediencia de la aurora (2000), De Espenuca a Barracas al Sur (2000), El regreso de Walter González Penelas (2001), Elogio a la rosa de Berceo (2002), Diario interior de René Favaloro (2003), Cuaderno del Príncipe de Espenuca (2004), El aire y la hierba (2004), Crónicas del desorden (2006), Romancero de la melancolía (2007), Retratos (2008), Antología personal (2009), Calle de la flor alta (2011), Poesía reunida (2012), Poemas de Trieste (2013), El trasno de Espenuca (2014).
Su extensa obra poética y en prosa –saludada por Luis Franco, Raúl González Tuñón, Ernesto Sábato, Juan L. Ortiz, Bernardo González Arrili, Ángel Mazzei, Diego Abad de Santillán, David Viñas, Elvio Romero, María Elena Walsh, Giuseppe Bellini, Thorpe Running, José Filgueira Valverde, Eduardo Blanco Amor, Lily Litvak, Frank Dauster, Ricardo E. Molinari, Xesús Alonso Montero, Héctor Ciocchini, Graciela Maturo, Alejandro Drewes, entre otros- revela el devenir creador de Carlos Penelas.