Stanice Karlovy Vary — dosud běžně zvaná horní nádraží — leží na rozmezí Rybářů a Bohatic na dvoukolejné elektrizované trati Chomutov–Cheb. Oficiální název „Karlovy Vary horní nádraží" nesla do roku 1945, v protikladu k dolnímu nádraží; jméno zůstalo v názvu zastávky MHD. Před budovou je malý dopravní terminál.
V roce 1945 byla obě velká karlovarská nádraží cílem spojeneckého bombardování a původní budova zanikla. Ještě téhož roku začali dobrovolníci stavět náhradní, provizorní budovu — a ta s drobnými úpravami sloužila až do roku 2015. Dne 19. září 2015 začala demolice staré výpravní haly a modernizace stanice; na jejím místě vyrostla nová prosklená hala a v přednádraží terminál.