Начало XIX в. ознаменовалось дальнейшим расцветом курортного дела. В 60-х гг. Карловы Вары стали весьма популярны среди больных сахарным диабетом и получили название «госпиталь для диабетиков». Стали работать бани и грязелечебница, а также «газовая клиника» с ваннами, источниками и ингаляторием. С 1844 г. был начат вывоз в больших количествах гейзерной воды. Успех лечения с помощью этой воды был отличной рекламой карлововарских вод и вызвал дальнейший приток пациентов.
В 60-х гг. XIX в. увеличилась продолжительность курортного сезона. И если раньше он длился с 15 июня по 15 сентября, то с 1860 г. был расширен с 1 мая до 30 сентября. Продолжительность курса ограничивалась четырьмя неделями. Уже к середине XIX в. в курортном обществе произошло сословное размежевание. Из «салона Европы» Карловы Вары превращались в «санаторий Европы». Вторая половина XIX в. была для Карловых Вар периодом развернутых строительных работ и сооружения современных курортных помещений. На рубеже XIX–XX вв. сформировался собственный, карлововарский, метод лечения хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта и болезней обмена веществ.
В начале ХХ в. изменился стиль жизни во всем мире, что привнесло в Карловы Вары новый вид развлечений – спорт, главным образом под влиянием пациентов из-за океана и из Англии. В городе были построены теннисные корты, площадки для игры в гольф и ипподром. Перед самым началом Первой мировой войны Карловы Вары достигли наивысшего количества посещаемости курорта за всю его историю. Например, в 1911 г. здесь лечились 70 935 человек. Мировая война нарушила приток курортников, и развитие курорта вплоть до настоящего времени имело с некоторыми отклонениями более или менее нисходящую тенденцию. Связано это и с тем, что сменились жизненные ориентиры, стало модным ездить на морские курорты, главным образом на Французскую Ривьеру. После войны предпочтение стало отдаваться отдыху в горах, в частности на современных альпийских курортах.
Вторая мировая война существенно ограничила деятельность курорта. В марте 1939 г. был окончательно разрушена знаменитая Гейзерная колоннада. В 1942 г. в Карловы Вары приехали лечиться всего 36 646 человек, главным образом из фашистской Германии. А за весь 1945 г. его посетили всего 3794 человека.
После 1945 г. лечебные минеральные источники и имущество курорта были национализированы. До 1948 г. основу курортников составляли люди, оплачивающие проживание и лечение самостоятельно, так же как и до войны. В 1947 г. в Карловых Варах возникли государственные санатории, в 1948 г. было создано народное предприятие «Чехословацкие санатории и источники». Начиная с 1990 г. государственный лечебный курорт постепенно был приватизирован. Были созданы многочисленные акционерные общества, товарищества с ограниченной ответственностью и другие самостоятельные курортные учреждения, санатории, отели и объединения.
