Lata 1920–1940 Po zakończeniu wojny Carl Bosch odegrał ważną rolę w tworzeniu spółki akcyjnej IG Farben AG (niem. Interessen-Gemeinschaft Farbenindustrie Aktiengesellschaft, pol. Wspólnota Interesów Przemysłu Farbiarskiego SA, rok 1925). Był członkiem zarządu IG Farben, a następnie – od roku 1935 – prezesem tej spółki. Przyczynił się do rozwoju m.in. zakładów przemysłowych wytwarzających benzynę syntetyczną metodą Bergiusa.
W roku 1931 otrzymał – wraz z Friedrichem Bergiusem – Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za osiągnięcia w zakresie rozwoju wysokociśnieniowych procesów technologicznych. Był jednym z nielicznych laureatów nagrodzonych za działalność przemysłową. W czasie ceremonii wręczania Nagród wygłosił wykład na temat: The Development of the Chemical High Pressure Method During the Establishment of the New Ammonia Industry.
Poza pracą w BASF i IG Farben Carl Bosch prowadził badania i wykłady na Uniwersytecie w Heidelbergu (odbierał Nagrodę Nobla będąc afiliowanym przez ten Uniwersytet i IG Farben). W roku 1937 zastąpił Maxa Plancka na stanowisku prezesa Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft;