Karlholmsbruk ligger ved Lövstabukten av Bottenhavet. Tämnarån munner ut ved Karlholmsbruk. Stedet deles iblant inn i (den vestlige delen av bebyggelsen), (Bruket) samt (den østlige delen av bebyggelsen). Karlholmsbruk forbindes ofte med Karlit AB som blant annet produserer trefiberplater. Her ligger også Huhtamaki Sweden AB, som produserer næringsmiddelemballasje.