Descrição: Começou profissionalmente no Sport Recife. Depois teve passagens de destaque por Vitória e Santos, passando por uma temporada no Kashiwa Reysol do Japão em 2005. Em julho de 2007, assinou com o Atlético de Madrid um contrato de três anos. Apesar de não ter tido uma partida memorável, ele contribuiu levando o time à UEFA Champions League, depois de 12 anos sem disputar a competição.
Para 2008-09, Santana foi emprestado ao Mallorca. Terminou a campanha com cinco gols e um dos destaques do time. Então voltou ao Atlético, mas para ser pouco utilizado. No final de janeiro de 2010, Cléber retornou ao seu país, assinando com o São Paulo. Atuou todo o restante do ano de 2010 pelo Tricolor Paulista e, no ano seguinte, foi emprestado ao Atlético-PR. Para a temporada de 2012, Cléber Santana foi anunciado como reforço do Avaí. Ao longo do estadual Cleber foi se destacando como o principal jogador da equipe, sendo decisivo no título catarinense de 2012. Seguiu jogando muio bem na Série B, até que foi contratado pelo Flamengo, por empréstimo de um ano.
Logo na sua estreia marcou um gol, e seguiu como titular na campanha que livrou o time do rebaixamento. Em 2013 perdeu espaço no time, se tornando apenas um reserva importante. Em maio deste ano preferiu retornar ao Avaí, onde poderá ser titular no time onde é ídolo.