Carlo Nigra si laureò al Politecnico di Torino nel 1880; due anni dopo partecipò alla progettazione del Borgo medioevale di Torino sotto la direzione di Alfredo D'Andrade di cui divenne fidato interlocutore nonchè fotografo ufficiale nei sopralluoghi durante il suo incarico di Soprintendente ai monumenti ed ebbe un ruolo attivo nella Società piemontese di archeologia e belle arti (Spaba). A seguito dell'esperienza presso il Borgo medioevale, di cui rimase curatore per la parte museale dopo il 1884, si dedicò principalmente allo studio e al restauro di castelli e torri, raccogliendo queste sue ricerche nella pubblicazione Torri, castelli e case forti del Piemonte, dal 1000 al secolo XVI (1937). Progettò inoltre alcune ville private sul Lago Maggiore e nel Piemonte orientale; nel Biellese progettò il castello nuovo di Rovasenda (1903) e la ristrutturazione del castello di Sandigliano (1929). Risale al 1911 il Lanificio Scuola Felice Piacenza a Biella in stile eclettico ispirato al Rinascimento.