ブレーキンゲ地方は、1658年にスコーネ地方（スコーネ県とほぼ同地域）と共にスウェーデン領となった。1680年にスウェーデン王カール11世によって計画的に都市が建設され、3年後の1683年にブレーキンゲ県が施行されるとその県都となった。

カールスクルーナの建築物は、17世紀から18世紀初頭に建設され、現存している。フレデリック教会（Fredrikskyrkan）は、Nicodemus Tessin the Youngerによって設計された。彼は、ヨーロッパの建築の影響を受けた建築家である。教会の基礎は1720年に建設が始まり、1744年に落成式が挙行された。フレデリック教会の建築様式は従来のスウェーデンの建築とは大きく異なり、壁は黄色に塗られ装飾品で飾られている。また、聖三位一体教会はカールスクルーナにおける海軍のための教会である。赤で塗られたこの教会は1685年に建設された。

カールスクルーナの軍港は街の建設と同時に始まった。1679年、スウェーデン海軍はスコーネ戦争で大きな損害を受けていたからである。海軍の再建はカールスクルーナから始まり、1711年、カールスクルーナの造船所には1,100人が働き、スウェーデンで最大の産業集散地となっていた。1750年にはカールスクルーナの人口は1万人に到達していた。この人口は当時のスウェーデンでは最大級であった。カールスクルーナの軍港にある最古のドックは断崖を切り開いて開設されたものであるが、現在でも使用されている。

1981年、冷戦期に「ウィスキー・オン・ザ・ロック」の事件の舞台となった。