Die Einöde Karolinenhöhe liegt 4,7 km Luftlinie 91,0 ° östlich von Lichtenfels entfernt. Die Einöde liegt auf einem Nordhang oberhalb des Maintales. An dem Ort führt eine Straße von Lichtenfels nach Trieb vorbei, die bis 1909 der Hauptverbindungsweg war. Folgende Straßen führen in der Nähe von Karolinenhöhe vorbei oder direkt dort hin: Ortsverbindungsstraßen.