Los comienzos del uso curativo de las aguas termales, en 1350, van unidos a la figura de Carlos IV, rey de Alemania y Bohemia. El primer balneario en importancia y segundo en antígúedad de la República Checa tiene doce manantiales de aguas calientes con una temperatura de hasta 73 °C. Su mayor desarrollo empieza en el siglo XVIII con la introducción de la balneoterapia. A finales del XIX el balneario salta a la fama mundial. En la actualidad llegan anualmente 70 mil pacientes, 250 mii turistas y un millón de visitantes de 80 países de todo el mundo.
En los siglos XVIII y XIX la ciudad cobró su aspecto característico marcado por la arquitectura de los balnearios. Dentro de los espacios verdes encontramos edificios de estilo imperio tardío, neorrenacentista y modernista. En el centro del balneario se encuentra la mayor parte de los monumentos y los puntos de interés. Dos itinerarios turísticos conservados hasta nuestros días transcurren por la ciudad y antes de la Primera Guerra Mundial ya medían 130 kilómetros. Por aquí pasearon personalidades importantes (Albrecht de Wallenstein, Goethe, Schiller, Beethoven, Brahms, Chopin, Mickiewicz, el zar Pedro el Grande, Marx, Dvorák, Zítek y muchos otros). La ciudad es famosa por albergar uno de los festivales cinematográficos más antiguos (iniciado en 1946), el cristal de Moser; la producción de porcelana checa y por la fuente N° 13, que es el nombre popular con el que se conoce la Becherovka, licor a base de hierbas, fabricado precisamente en Karlovy Vary. El balneario es una ciudad con una activa vida cultural, gracias a su Galería de Arte, su Teatro Municipal y sus espectáculos musicales.