Возникновение Карловых Вар связано с Карлом IV и источниками долины Теплы в XIV веке; легенда об обнаружении горячей воды во время охоты стала частью образа курорта. Медицинское использование источников развивалось постепенно. В XVIII-XIX веках город превратился в международное место встреч аристократов, политиков, писателей, композиторов и состоятельных гостей. Пожары и наводнения неоднократно меняли застройку; после большого пожара 1759 года город восстанавливали, а нынешние колоннады и гостиницы во многом отражают историзм и модерн позднего XIX и начала XX века. В эпоху Габсбургов курорт приобрёл особый европейский престиж. После 1918 года он вошёл в Чехословакию; в 1938 году регион был присоединён к нацистской Германии, а после войны выселение немецкого населения резко изменило городскую среду. В социалистический период лечение стало массовым, гостиницы и лечебные дома перешли под государственное управление. После 1989 года развивались частные гостиницы, реставрация и модернизация курортной инфраструктуры. В 2021 году Карловы Вары вошли в транснациональный объект ЮНЕСКО «Великие курортные города Европы»: его ценность связана не только с отдельными колоннадами, но и с целостным курортным ландшафтом.