Działka, na której znajduje się willa Oscara Caro, do 1882 roku należała do Heinricha Kerna, przedsiębiorcy zajmującego się produkcją wyrobów drucianych, prywatnie szwagra Roberta Caro – ojca Oscara. W 1883 roku Oscar Caro poślubił Florę Lubowski, córkę Salomona Lubowskiego. Niewykluczone, że to właśnie planowane małżeństwo i założenie rodziny skłoniły go do zakupu nieruchomości pod budowę własnego domu. Choć początkowo projekt miał powstać w berlińskiej firmie, ostatecznie zrealizowano go według koncepcji Salomona Lubowskiego. Budynek pozostawał własnością Oscara Caro do 1916 roku, kiedy zdecydował się on na jego sprzedaż. W 1934 roku willa została przekazana przez miasto na stałą siedzibę muzeum.
Willa Caro jest przykładem doskonale zachowanej XIX-wiecznej rezydencji w stylu renesansowej architektury willowej. Wybudowana w latach 1882–1885 jednopiętrowa rezydencja (drugie piętro dobudowano w latach 20. XX wieku), posiadała rozległy, eklektyczny ogród. Obecnie willę i ogród otacza wiernie zrekonstruowane kamienno-metalowe ogrodzenie. We wnętrzach pozostał dobrze zachowany wystrój: bogato zdobione stropy, boazerie, parkiety, stolarka drzwiowa i okienna. Otoczenie willi wzbogacone zostało współczesną rzeźbą – fontanną projektu prof. Krzysztofa Nitscha.
Budynek jest siedzibą Muzeum w Gliwicach. Aktualnie w willi prezentowana jest wystawa stała dziewiętnastowiecznych wnętrz mieszkalnych górnośląskich przemysłowców. Ponadto mają tu miejsce liczne wystawy czasowe, koncerty, spotkania, konferencje i warsztaty towarzyszące wystawom.