Die Karlsteine nördlich von Osnabrück gehören zu den bekanntesten Megalithanlagen Niedersachsens.
Im Gegensatz zu allen anderen Anlagen in der Weser-Ems-Region sind die Karlsteine nicht aus eiszeitlichen Findlingen (Gneis oder Granit) erbaut worden. Man bediente sich vielmehr des Sandsteinvorkommens am nahen Piesberg. Die Grabkammer ist mit 8,5 x 3 m nicht übermäßig groß, doch sind die verwendeten Steine umso eindrucksvoller. Der größte Deckstein misst 3,70 x 2,20 x 0,80 m. Trag- und Decksteine sind nahezu vollständig erhalten. Frühe aber schlecht dokumentierte Ausgrabungen brachten einige Funde zum Vorschein.
Nur weniger Meter südöstlich der Großen Karlsteine liegen die Kleinen Karlsteine, eine ungleich bescheidenere und sehr stark zerstörte Grabanlage. Auch sie bestand aus Piesberger Sandstein. Die Grabkammer besaß ursprünglich vier Joche.
Diese Großsteingräber sind Teil der Straße der Megalithkultur (SMK).