Przed powstaniem Zamościa obszar Karolówki stanowił część wsi Hyża (252 morgi dobrej ziemi, karczma, młyn). Razem należały do włości szczebrzeskich (Kisielów), stanowiących uposażenie franciszkanów. Na dawnych gruntach franciszkanów (już zamojskich) w tym miejscu, mapy austriackie pokazują nazwę Świnia (przypuszczalnie płynący tamtędy strumień). W 1837 widzimy już folwark Świnki, od 1864 Ludwika Sajkiewicza o pow. 240 ha, wzdłuż drogi do Płoskiego. Do ok. 1925 była własnością dziedziców Hyży - ostatni Jan Sajkiewicz. Obecną nazwę folwarku, dla niezręczności pierwszej, wprowadzono być może po ślubie Ludwika z Anną Pacewicz (1868), prawdopodobnie na cześć jej matki lub dziadka o tym imieniu (drugi folwark Sajkiewiczów leżący w granicach Hyży nazywał się Ludwikówką). Przy końcu XIX w. na Karolówce stały 3 domy, a majątek liczył 150 ha czarnoziemu i obfitych łąk.
W latach międzywojennych majątek nabył reemigrant z Ameryki Łukasz Baran spod Frampola. Karolówka stała się własnością Ruczajewskich Łukasza (1890-1942) i Felicji (1896-1981), w 1929 wydzierżawili na pewien czas folwark Michałowi Klaude, zamieszkali tam w 1937. Karolówkę tworzyły skromny, bardziej z funkcji niż architektury drewniany dwór i rozległy park dworski. Ich syn po wojnie odzyskał tylko część z dawnego majątku (30 ha, jako straty wojenne zgłosili 15 koni i 19 krów).
Jeszcze w 1934 grunty folwarku (1937 - 78 osób, w 2/4 rolnicy) i Kol. Karolówka włączono do miasta (częściowo rozparcelowano) i rozpoczęto budowę 6 domów osiedla kolejarskiego tzw. Górny Śląsk, zob. Spółdzielnie mieszkaniowe.
W 1937 przy ul. Śląskiej, Traugutta, Moniuszki i Matejki oraz Kol. Karolówka (bez folwarku) mieszkało 430 osób, wyłącznie polskiej ludności. W 1940 przy drodze do folwarku (ul. Śląska) i jej przecznicach stały 84 domy (oprócz kolejarzy, mieszkali też wojskowi, policjanci). Pod koniec l. 30. w odległym, płn.-zach. krańcu Karolówki założono cegielnię (po wojnie "Zamościanka").
W 1941 na polach za folwarkiem istniał niemiecki obóz jeńców radzieckich, od 1969 pomnik. W 1944 folwark rozparcelowano całkowicie (w 1938 trafił na licytację). Zaraz po wojnie stacjonowali tam sowieci, dewastując majątek. Uchwałą z 1947 część wsch. maj. Karolówka przeznaczono na działki budowlane, a część zach. z domem na szkołę dla dzieci niedorozwiniętych. Do l. 50. na Karolówce znajdowała się roszarnia konopi.
W 1948-84 we dworze czynny był Dom Dziecka. Zachował się częściowo park dworski na Karolówce. Od 1956 wznoszone jest nowe osiedle domków jednorodzinnych (w ciągu 10 lat powstało 137 obiektów), w kolejnych etapach (1962, 1968, 1977, 1980, 1988) rozbudowywane do dzisiaj. W 1961 otwarto szkołę, a w 1964 pawilon PSS. W 1976 powstał wodociąg, a w 1990 otwarto przychodnię i aptekę. W 2005 powstała parafia świętej Bożej Opatrzności. Na Karolówce mieszka 2,8 tys. osób i stoi 649 domów (1992), w 2012 ok. 3 tys. osób, 700 domów (od 2011 dwa bloki).
* Nazwiska z tablicy pamiątkowej mieszkańców. którzy zginęli w czasie okupacji: Kowalski Michał l. 54, Łupina Władysław l. 34, Zuba Józef l. 45, Kwiecień Franciszek l. 33, Rybiński Zbigniew l. 22, Rybiński Leszek l. 19, Woźniak Józef l. 41, Kowalczyk Janina l. 29, Mielczarek Bronisław l. 42, Hubka Franciszek l. 19, Zuba Leon l. 20, Tyszko Bronisław l. 21, Kowalczyk Feliks l. 33, Teterycz Stanisław l. 35, Majdan Piotr l. 43.
* Kolejarze z Karolówki (przed i po wojnie): ul. Traugutta – Rybiński, Franczak, Wilk, Mielczarek, Dudek Władysław (zawiadowca), Maszek, Stankiewicz, Sidorczuk, Grobel, Nowak, Siwiński, Róg, Płokita, Witkowski, ul. śląska – Buczak, Rak, Mielczarek, ul. Moniuszki – Zagrodzki, Kozłowski, Zuba, Kot, Konieczny, Litwin, ul. Matejki – Wąsik, Myśliwiec, Ogórek, Kapuściński.