Carola af Wasa var datter af Louise Amelie af Baden og den tidligere svenske kronprins (senere tronprætendent) Gustav Gustavsson af Wasa og sønnedatter af kong Gustav 4. Adolf af Sverige (1778–1837) og Frederikke af Baden (1781–1826). (Frederikke var dronning af Sverige-Finland i 1797–1809). Carola af Wasa var datterdatter af storhertug Karl af Baden (1786–1818) og Stéphanie de Beauharnais (1789–1860) som var adoptivdatter af Napoleon Bonaparte).