קרל ה-11 מורה על הקמת העיר ב-1679

הנמל הימי של קרלסקרונה הוקם בתקופה בה שוודיה הייתה מעצמה אירופית ושלטה בכל חופי הים הבלטי. השוודים שברו את השליטה הדנית בארסונד והבטיחו לעצמם מעבר חופשי אל הים הצפוני. ב-26 בפברואר 1658 נכרת הסכם רוסקילדה בין דנמרק לשוודיה, וזה מסר לשוודים את השליטה בסקונה ובבלקיניה. מספנה קטנה ומחנה צבאי נוסדו בנמל בודקול (Bodekull) ששמו שונה לקרלסהאמן (Karlshamn, "נמל קרל") לכבודו של המלך קרל האחד עשר, אך כיבוש דני קצר מועד בין השנים 1676-1679 הבהיר לשוודים כי המקום אינו ניתן להגנה ואינו מתאים להקמת בסיס הצי. לכן הורה קרל ב-19 בנובמבר 1779 על הקמתה של עיר חדשה, כ-45 ק"מ ממזרח לקרלסהאמן. זו נוסדה בשנת 1680 על האיים ומה (Wämö) וטרוסה (Trossö) ונודעה בשם קרלסקרונה.

תחילה כללו מתקני הנמל בעיר החדשה מספנה וחמישה מבני אחסון. אדריכלי הצי ובעלי המלאכה שעבדו בשירותו נשלחו למקום מסטוקהולם, ובתי מגורים נבנו עבורם. ב-1683 הייתה קרלסקרונה למושב שלטוני ושורטטו תוכניות לבניית המצודה והעיר. ב-1750 מנתה העיר כ-10,000 תושבים, וכאשר גוסטב השלישי, מלך שוודיה עלה לשלטון ב-1772, כבר הייתה לעיר השלישית בגודלה במדינה.

תקופה זו התאפיינה בהתפשטות העיר במקביל לפעילות ערה של הגדלת הצי, שנועד להילחם נגד הדנים, ולאחר מכן נגד הרוסים. העיר נפגעה במספר שריפות, שהגדולה בהן ארעה בשנת 1790, וכתוצאה מכך נבנו כ-400 בתי אבן מחדש.

 קרלסקרונה ב-1700

גם לאחר קיצה של האימפריה השוודית ולאחר ששוודיה איבדה את השליטה בפינלנד ב-1809, המשיכה קרלסקרונה ושימשה כבסיסו העיקרי של הצי השוודי. במהלך המאה ה-19 והמאה ה-20 שופרו מתקני הנמל והותאמו לחידושי התקופה, וכך נעשה גם במהלך מלחמת העולם השנייה, כאשר הביצורים הקודמים שופצו והותקנו אמצעים להגנה מפני התקפה אווירית. לאחר המלחמה הלכה הפעילות הימית בבסיס והתמעטה. לקראת תום המלחמה הקרה והצמצום הצפוי בהיקף הצי השוודי, הפנתה הממשלה כספים לעידוד חברות טכנולוגיה כדי שיקבעו מרכזים בעיר, הכל במטרה למזער את הנזק הצפוי בעקבות הצמצומים בפעילות הצי. ב-27 באוקטובר 1981 עלתה הצוללת הסובייטית U137 על שרטון כ-10 ק"מ מקרלסקרונה. התקרית גרמה למשבר ביחסי שתי המדינות ותמכה בחשדותיהם של השוודים כי הסובייטים עוסקים בפעילות ריגול בסביבות הבסיס הימי. כיום מאכלסת העיר מרכזים של חברות טלפוניה ומרכזי פיתוח של תעשיית היי-טק.