Carlo von Erlanger war der jüngste Sohn des Bankiers Wilhelm Hermann Carl von Erlanger und seiner Frau Caroline geborene Bernus.
Ab 1891 studierte Erlanger Vogelkunde an der Universität von Lausanne. In diese Zeit fiel seine erste Expedition nach Nordafrika, die ihn vier Monate durch die tunesische Wüste führte. Nach seiner Rückkehr vertiefte von Erlanger seine Studien in Cambridge und Berlin.
Im Winter 1896/1897 brach er zu einer zweiten Nordafrikaexpedition auf. Nach seiner Rückkehr im Frühjahr 1897 widmete er sich zunächst der Auswertung der Reise, begann aber bereits kurz darauf für eine dritte Expedition, die ihn durch die britischen Schutzgebiete in Somaliland und Ostafrika führen sollte, zu planen. Diese Reise begann er 1899. Zusammen mit Oscar Neumann bereiste er zwei Jahre lang Ostafrika. Stationen waren unter anderem Zeyla, Harar und Addis Abeba sowie das Land der Ennia und Arussi Galla. Auf diesen Expeditionen durch Afrika wurde er von Carl Hilgert begleitet.
In dieser Zeit sammelte Erlanger über 20.000 Insekten, mehr als 10.000 Vogelbälge und andere Tiere.
Carlo von Erlanger starb einen Tag vor seinem 32. Geburtstag bei Salzburg durch einen Autounfall. Sein Leichnam wurde in die Heimat überführt und im dortigen Familiengrab auf dem Nieder-Ingelheimer Friedhof beigesetzt.
1917 wurde Erlangers Sammlung durch seine Mutter aufgeteilt. Einen großen Teil erhielt das
Senckenberg-Museum. Ein Teil ging an die Stadt Nieder-Ingelheim, die dies zum Anlass nahm, ihr erstes Museum zu eröffnen.
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