Карлов мост украшают 30 скульптурных композиций, преимущественно в стиле барокко, которые изображают разных святых. Большая часть была создана через 300 лет после основания моста, на рубеже 17 и 18 веков. Ныне статуи в целях их сохранения постепенно заменяют копиями.

Большая часть скульптурного обрамления возникла по заказу значительных пражских учреждений, монастырских орденов и частных лиц. В создании этой уникальной художественной галереи под открытым небом приняли участие известные скульпторы М.Б. Браун, Ф.М. Брокофф, М.Б. Мандл, Франтишек Прейсс, Иероним Кол и Матей Вацлав Йекл.

Статуя Яна Непомуцкого на Карловом мосту - самая старая из сохранившихся. Статую мученика, якобы попавшего в немилость короля Вацлава IV и в 1393 году сброшенного по его приказу в Влтаву именно с Карлова моста, в 1683 году закончил Ян Брокофф. В перила моста до сих пор вмонтирован латунный архиепископский крест, который отмечает то место, откуда был сброшен в Влтаву Ян Непомуцкий. Существует поверье: если вам удастся положить руку так, чтобы все пальцы касались пяти звезд на барельефе, все ваши мечты станут явью.

На месте статуи святого Игнаца из Лойолы, созданной в 1711 году и уничтоженной наводнением 1890 года (ее автором является скульптор Фердинанд Максимилиан Брокофф), сегодня стоит изваяние в честь славянских просветителей Кирилла и Мефодия работы скульптора Карла Дворжака (1928 - 1938 гг.).

Наиболее ценной на мосту является знаменитая скульптурная группа св. Луитгарды 1710 г., созданная Матиашем Бернардом Брауном. 26-летний скульптор был вдохновлен картиной Петра Брандла «Видение св. Луитгарды». Скульптура напоминает легенду о незрячей цистерцианской монахине, к которой склонился Христос, дабы она смогла поцеловать его раны.

На Малостранской стороне Карлова моста, на мостовой опоре стоит скульптура легендарного рыцаря Брунцвика, который по преданию отправился в путь, чтобы найти живого льва для своего герба. Путешествуя, Брунцвик нашел волшебный меч, который сам рубил головы неприятелей. Этот меч был якобы замурован в Карлов мост, чтобы мог сослужить службу св. Вацлаву и бланицким рыцарям, когда они приедут в Прагу на помощь чешскому народу в дни самого тяжелого гнета. Первоначальная статуя Брунцвика во время Тридцатилетней войны была разбита шведским ядром и ее остатки до сих пор хранятся в музее. Копию статуи создал в 1884 году скульптор Людвик Шимек.

Одна из менее известных скульптур находится наверху у лестницы, находящейся радом со Староместской мостовой башней. Это хранитель башни с задранной рясой, предполагается, что он был создан на рубеже 14 и 15 вв.