Budynek, w którym obecnie mieści się Muzeum Karlowe Wary, został zbudowany w 1853 roku dla władz powiatowych. Muzeum składa się z dwóch części – historii lokalnej i historycznej.

Lokalna część historyczna obejmuje zbiory minerałów skalnych, a także próbki fauny i flory regionu karlowarskiego. W części historycznej prezentowane są eksponaty z epoki kamienia, w tym przedmioty z epoki brązu, a także ceramika i inne naczynia ze średniowiecznych osad słowiańskich na tym terenie. Tu również można poczuć klimat rewolucyjnego ruchu husyckiego w pierwszej połowie XV wieku, obejrzeć prace medyczne, dokumenty historyczne i przedmioty gospodarstwa domowego z XV-XVIII w., makieta miasta z 1650 r., ekspozycja historyczna lokalnej produkcji broni, która w swoim czasie osiągnęła znaczące szczyty.

Jedna z sal poświęcona jest historii rozwoju przemysłu porcelanowego i szklarskiego, który kwitnie tu do dziś. Szczególne miejsce w muzeum zajmują dokumenty z czasów, gdy rosyjski car Piotr 1 odwiedził kurort Karlowe Wary.