Karlıova ilçesi, Doğu Anadolu Bölgesi'nin Yukarı Fırat Bölümü’nde, Bingöl ilinin kuzeydoğusunda, Bingöl ve Şeytan Dağları’nın arasındaki ovada kurulmuştur.
 

Güneyinde Şerafettin ve Karaboğa Dağları, kuzeyinde Erzurum-Çat, kuzeydoğusunda Erzurum-Tekman, güneyinde Bingöl-Solhan, güneydoğusunda Mus-Varto, batısında Bingöl-Kiğı ilçeleri ile güneybatısında Bingöl il merkezi ile çevrilmiştir.
 

Tarihte Hitit, Huri, Bizans, Selçuklu egemenliklerine geçen Karlıova İlçesi, 1514’te Yavuz Sultan Selim’in Çaldiran Zaferi sonrasında Osmanlı topraklarına katılır. Cumhuriyet’ in ilanından sonra 1936 yılına kadar Muş iline bağlı Bingöl adini taşıyan Karlıova İlçesi, 1936’da il haline getirilen Bingöl’e bağlanmıştır. 1938’de yürürlüğe giren kanun ile ismi Karlıova olarak değiştirilmiştir.
 

Bingöl, Güneşin Doğuşunun dünyada en iyi izlendiği iki yerden biridir. Bu yerler, İsviçre’nin Alp Dağları ve Karlıova’nın Bingöl Dağları’dır.
 

Karlıova İlçesi’nin 3250 metre yükseklikteki Bingöl Dağları’nın Kale Tepesi’nden “Güneşin Doğuşu”nu çıplak gözle seyretmek mümkündür. Her yıl 15 Temmuz-15 Ağustos tarihleri arasında en iyi şekilde seyredilebilen güneşi doğuşunu izlemek için düzenlenen festivalde, her yıl binlerce kişi Bingöl Dağları’na akın eder. Önce bir alev topu gibi dağların arkasından yükselen güneş, renk cümbüşüne dönüşerek dünyayı aydınlatıyor.