Payas änka har uttryckt misstankar om att fordonet tvingats av vägen, vilket dock har motsagts av de överlevande.
Åklagarna yrkade på sju års fängelse men domen blev fyra år.
Carromero, ungdomspolitiker i hemlandet, körde den bil som var med om en krasch där två regimkritiker omkom. Svenske ungdomspolitikern Aron Modig (KDU) var med i bilen men släpptes av kubanska myndigheter.
Modig själv har tidigare sagt till SVT att han har minnesluckor från händelsen:
–Jag minns ingenting.
I bilen satt också kubanen Harold Cepero 31. Även Cepero omkom vid kraschen.
Spanska myndigheter ska nu granska fängelsedomen mot Carromero, som är medlem av det konservativa regeringspartiet Partido Popular.
-Vi måste först se detaljerna i domen som meddelades i dag, sedan får vi bedöma alla möjliga scenarier, sade en talesperson för spanska utrikesdepartementet till nyhetsbyrån AFP.
Regeringen har vid flera tillfällen sagt att den ska verka för att få hem Carromero snarast möjligt.