Istoria Castelului Karolyi incepe in anul 1482, cand pe locul in care poate fi vazut in prezent castelul exista o casa fortificata, ridicata de nobilul Karoly Laszlo. La momentul constructiei, au fost multe controverse deoarece nobilii din Satmar s-au opus, insa regele Matei Corvin a intervenit pentru indepartarea conflictului.

Mult mai tarziu, in anul 1592, Karoly Mihaly a consolidat cetatea, in asa fel incat sa reziste atacurilor frecvente ale turcilor. Consolidarea a constat in inconjurarea zidurilor de incinta, prevazute cu bastioane, si construirea unui sant intarit cu un pod suspendat.

De-a lungul intregii existente, cetatea a fost implicata in mai multe evenimente, din acest motiv, in secolul al XVII-lea, fiind considerata una din cele mai importante fortificatii care aparau granita din vest a Transilvaniei. Importanta sa a crescut in mod semnificativ dupa ce a fost reconstruita in perioada 1661-1666. Este atacata de oamenii lui Rakoczi Francisc al II-lea, la inceputul secolului al XVIII-lea, insa, dupa ce Karoly Sandor este numit conducator al armatei lui Rakoczi, cetatea este lasata in pace. Pe la sfarsitul secolului al XVIII-lea, Karoly Jozsef o demoleaza, pastrandu-i numai fundatia si o parte din ziduri, pentru a construi Castelul Karolyi.

Initial, castelul a avut un singur etaj, fiind construit in stil baroc. Ulterior a mai fost ridicat un etaj, iar in anul 1794, finalizat fiind, castelul avea 41 de camere si o capela.

Cutremurul din anul 1834 a afectat grav castelul, acesta fiind reparat abia la sfarsitul secolului. In aceasta perioada stilul adoptat a fost cel neogotic.

Castelul, asa cum il vedeti azi, are o arhitectura realizata dupa planurile lui Meining Arthur. Se remarca detaliile usilor si ale ferestrelor, obiectele din fier forjat sau semineurile din marmura, care poarta si blazonul familiei nobiliare. Intr-un interviu adresat pentru Agerpres in aprilie 2014, directorul Centrului de Promovare Turistica Carei, Bogdan Georgescu declara „Putem sa zicem ca avem doi ani de cand am deschis castelul. Impreuna cu vizitatorii expozitiilor care au avut loc in castel am ajuns undeva la 90.000 de turisti. In primul rand este un simbol pentru oras. E foarte interesant ca timp de 50 de ani de comunism acest castel n-a fost distrus, a fost aici centru cultural, muzeu, casa pionierilor, biblioteca. Noi ne-am trezit cu 40.000 de vizitatori intr-un oras care nu avea nici 2.000 de turisti, dar orasul a resimtit oarecum ca a reprimit aceasta cladire. E un caz aparte fata de alte castele care n-au fost deschise', a marturisit directorul Centrului de Promovare Turistica Carei, Bogdan Georgescu.“

Castelul Karolyi este in prezent sediul Muzeului de Istorie si Stiinte ale Naturii Carei, dar si al bibliotecii orasului, cu un fond de carte de peste 80.000 de carti in romana, maghiara, germana si latina. Muzeul gazduieste trei expozitii permanente: a breslelor locale, expozitie cu mobilier de epoca si o expozitie de trofee din Africa de Sud. De asemenea, in castel se afla si o pictura din 1680 ce il infatiseaza pe contele Karolyi Laszlo.

Asociatia „Cele mai Frumoase Sate din Romania“ (AFSR) a organizat o competitie in care isi propunea sa stabileasca cele mai atragatoare locuri din tara; intre aceste obiective se afla si Castelul Karolyi.