Расположен в 13,5 км к северу от административного центра департамента, города Мальдонадо. Город находится на автомобильной дороге № 39, в 2 км к югу от её пересечения с дорогой № 9. Вдоль восточной окраины города протекает река Сан-Карлос.
Сан-Карлос был основан в 1763 году испанским губернатором Педро Антонио де Севальосом. Получил название по имени короля Испании того времени — Карла III. Получил статус малого города (Villa) ещё до обретения страной независимости, а статус города (Ciudad) 18 декабря 1929 года[1].