Он был основан чешским королем Карлом IV в. 1348 году. Карлштейн, расположившийся на высокой скале над рекой бероунка, был задуман как символ императорской власти и, вместе с тем, как неприступное хранилище важнейших государственных документов, чешских коронационных регалий, драгоценностей и святых реликвий. Над оформлением замка трудились известнейшие чешские мастера, в числе которых М. вюрмсер, Т. да Модена и мастер Теодорик
. На протяжении своей долгой истории замок переходил от одной знатной чешской фамилии к другой, перестраивался, реставрировался. Современный вид замку придал архитектор Иосиф моккер, начавший реставрацию замка при императоре Франце Иосифе I, и придерживавшийся принципа пуризма в архитектуре. Именно благодаря моккеру замок сохранил чистоту архитектурного стиля, типичного для средневековья, без вкраплений других стилей.