Флаг района представляет собой синее полотнище с изображением золотых колосьев и полушестерни. Флаг Карловского района утвержден решением райсовета от 23 января 2002 года.

Использованы материалы сайта Полтавской областной администрации

В книге С. Беша "Флаги Украины" (2021 г.) со ссылкой на ту же дату утверждения приведен флаг района в виде полотнища с соотношением сторон 2:3.