32-åringen har hatt en ledende posisjon i det såkalte Juarez-kartellet, som på det meste kontrollerte rundt halvparten av all narkotika som ble smuglet via Mexico til USA.
- Arrestasjonen markerer nok en seier for Mexicos håndheving av loven, heter de ti en uttalelse fra USAs ambassade i Mexico.
Leyva ble pågrepet i grensebyen Ciudad Juarez nord i landet, mens han trente i en park i et fasjonabelt nabolag i byen.
Han er en av lederne i Juarez-kartellet som er i krig med rivaler fra det nordvestlige Sinaloa som kjemper om kontroll over smuglerruter inn til delstaten Texas i USA.
Det er denne striden som gjorde at myndighetene sendete inn 5000 ekstra soldater inn i Ciudad Juarez sist måned.
Sønn av kartellsjef
Vicente Carrillo Leyva er sønn av kartellets tidligere toppsjef Amado Carrillo Fuentes, som døde på operasjonsbordet da han skulle gjennomgå omfattende plastisk kirurgi for å endre utseendet i 1997.
32 år gamle Carrillo levde under falsk identitet og utga seg for å være forretningsmann, men ble pågrepet da noen gjenkjente nær boligen i Mexico by.
Enorm dusør
Myndighetene hadde utlovet 2 millioner dollar i dusør for 32-åringen, som er å finne på en nylig offentliggjort liste over 24 ettersøkte narkobaroner.
Kampen mot den blodige krigen er blitt en fanesak for president Felipe Calderon. Siden han kom til makten i 2006 har fler enn 9000 perosner mistet livet i narkotikakrigen.
Over 1.000 mennesker er hittil i år drept i oppgjør mellom rivaliserende narkotikabander i Mexico.
I 2008 ble over 5.300 mennesker drept i narkovold i Mexico, som er transittland for store mengder kokain fra Sør-Amerika til USA