1332 wurde Karnap erstmalig urkundlich erwähnt. Karnap wurde ursprünglich mit „C" geschrieben, bis der Regierungspräsident die Schreibweise 1910 ändern ließ. Bis zur ersten Teufung im Jahre 1855 durch den Ruhrorter Bergmannsverein, die im Jahre 1959 aufgrund fehlender finanzieller Mittel eingestellt wurde, ist in Karnap hauptsächlich Landwirtschaft und Pferdezucht betrieben worden. 1864 kaufte die Familie Stinnes die Felder vom Ruhrorter Bergmannsverein und baute darauf die familieneigene Zeche mit Kokerei und Ziegelei, die den Namen Mathias Stinnes I/II/V trug. Sie zählte seinerzeit zu den größten Zechen im Ruhrgebiet. Im Jahre 1954 wurde hier die stärkste Fördermaschine der Welt eingesetzt. Heute erinnerte nur noch die an der Arenbergstraße aufgestellte Seilscheibe an die 100 jährige Bergbaugeschichte.
Die Gewerkschaft Mathias Stinnes betrieb ein Steinkohlekraftwerk, das durch die heutige Müllverbrennungsanlage in den 80er Jahren ersetzt wurde. 2/3 der Grundstücksfläche von Karnap war damals im Besitz der Familie Stinnes. 1910 schenkte diese der Gemeinde Karnap ein Grundstück, auf dem der heutige Friedhof angelegt wurde.
Mit dem Wachstum der Industrie einhergehend begann auch die Zuwanderung nach Karnap. Die Familie Stinnes ließ für die Familien ab 1890 nach und nach Häuser errichten, darunter auch die heutige modernisierte und denkmalgeschützte Mathias Stinnes-Siedlung. Für sportliche Aktivitäten diente eine ungenutzte Grundstücksfläche am Beisekampfurt als Bolzplatz. Das durch die Gewerkschaft Mathias Stinnes 1949 erworbene Grundstück zu einer der modernsten Sportstätte ausgebaut. Am 23. September 1956 fand dort das erste inoffizielle Fussball-Länderspiel der Damen statt, das die Deutschen mit 2:1 gegen Holland gewannen.
Mit dem Strukturwandel kam auch die Aufwertung des Stadtteils Karnap. Ehemalige Halden und bergbaulich genutzte Flächen wurden zu Grünanlagen, darunter auch der heutige Emscherpark. Das Gelände der Zeche Mathias Stinnes wurde vom Land NRW aufgekauft, um die Ansiedlung neuer Firmen auf den Industrieflächen Carnaperhof und Gewerbepark Mathias Stinnes zu ermöglichen.