Karlsen debuterte for Strømsgodset borte mot Fredrikstad FK 22. juni 1992. Han spilte for Strømsgodset fra 1992 til 2006 før han la opp og deretter gjorde comeback for Mjøndalen. Han la opp for godt i 2010. Karlsen spilte 289 obligatoriske kamper for Strømsgodset og skåret 30 mål. Han har også spilt bandy på toppnivå for klubben.