Oldtidsbyen har lenge vært godt kjent for forskere grunnet mange referanser til den i Bibelen ( 46:2; 35:20; 10:9) og i egyptiske og assyriske tekster. Imidlertid ble dens lokalisering ført identifisert i 1876 av den engelske assyriologen George Smith. Karkemisj har tidligere blitt feilaktig identifisert med den klassiske byen i Circesium (dagens Al-Busayrah) hvor elvene Khabur og Eufrat møtes, mens en del forskere tidligere var av den oppfatning at Jarabulus kunne være Manbidsj (senere kalt for Hierapolis Bambyke), hvilket heller ikke viste seg å være riktig.