Будівля, в якій нині знаходиться карловарський музей, була побудована в 1853 для повітової управи. Музей складається з двох частин – краєзнавчої та історичної.

Краєзнавча частина включає колекції мінералів гірських порід, а також зразки фауни та флори карловарського району. Історична частина представляє експонати з часів кам'яного віку, включаючи предмети та бронзового віку, а також кераміку та інше начиння середньовічних слов'янських поселень на цій території. Тут також можна відчути атмосферу часів революційного гуситського руху у першій половині XV століття, побачити медичні праці, історичні документи та предмети побуту XV-XVIII століть, модель міста в 1650 році, експозицію з історії місцевого збройового виробництва, що досяг свого часу помітних висот.

Один із залів присвячений історії розвитку фарфорової та склодувної промисловостей, що процвітають тут до наших днів. Особливе місце у музеї займають документи про час, коли курорт Карлові Вари відвідав російський цар Петро 1.