Своё развитие она начала в 1860-х годах как небольшое село. Относилась к Верхнеднепровскому уезду Екатеринославской губернии. Карнаватка начала активно развиваться с момента строительства железнодорожной станции в 1884 году. Это событие открыло новые горизонты для торговли и транспортировки грузов, превращая посёлок в важный транспортный узел региона.
Уже к началу XX века в Карнаватке проживало около 350 железнодорожников, что свидетельствует о её активном развитии.
Землю под застройку нередко захватывали без разрешения властей, и именно поэтому посёлок приобрёл неофициальное название «Нахаловка».
В 1915 году был построен общественный дом, принадлежавший обществу трезвости, также проводились ярмарки и базары, что способствовало развитию местной экономики.
В 1941 году, в ходе Великой Отечественной войны, Карнаватка была оккупирована немецко-фашистскими войсками. На протяжении оккупации, которая продлилась до 1944 года, местное население подвергалось жестоким репрессиям, и принудительным работам. Немецкая администрация эксплуатировала природные богатства региона для нужд военной промышленности. Освобождение Карнаватки от оккупантов произошло в 1944 году, когда Красная армия освободила Кривой Рог и прилегающие районы.
Формирование улиц происходило в 1930-х и 1950—1970-х годах.
Состоит из 80 улиц, на которых проживает 8930 человек. Имеет развитую социально-бытовую инфраструктуру. Площадь 15 тысяч га.
Грунтовые оползни на Карнаватке
Карнаватка находится вблизи закрытых рудников Кирова и Дзержинского. Интенсивная добыча железной руды в районе Карнаватки привела к значительной просадке земли, что стало причиной постепенного разрушения местных домов. С 1970-х годов начался процесс переселения жителей в связи с ухудшающейся ситуацией. Для предотвращения подтопления центральных районов Кривого Рога предприятие «Кривбассгидрозащита» приступило к откачке воды. Масштабное переселение жителей Карнаватки было организовано в 2004 году при содействии предприятия «Кривбассшахтозакрытие».
Карнаватка, жилмассив // Энциклопедия Криворожья : [укр.] : у 2 т. / Сост. В. Ф. Бухтияров. — Кривой Рог : Явва, 2005. — Т. 1. А—К. — С. 532. — 704 с. — 2600 экз. — ISBN 966-96328-1-1 (т. 1. А—К).
Карнаватка // Мельник О. О. Населені місця Криворіжжя (1750—1925): Криворізький і Широківський райони Дніпропетровської області / О. О. Мельник. — Кривий Ріг, 2015. — С. 40. — 119 с. (укр.)
Карнаватка. — В: Територіальний і розпланувальний розвиток м. Кривий Ріг : [укр.] / Т. Д. Товстенко, М. Ю. Тямін // Праці Центру пам'яткознавства : збірник наукових праць. — Киев : Національна академія наук України, Українське товариство охорони пам'яток історії і культури, 2009. — Вып. 16. — С. 249—255. — 318 с.
Лазаров Г. Б. Селище Карнаватка. Історія та сучасність / Г. Б. Лазаров. — Кривий Ріг: 2019. — 246 с. — ISBN 978-617-7784-28-8. (укр.)
Левченко Є. Історія селища Карнаватка / Є. Левченко // На землі, на рідній…: антологія. — Дніпропетровськ, 2007. — Кн. 4. — С. 79—84. (укр.)