Kartlia to szeroka, sucha kotlina Kury (po gruzińsku Mtkwari) między Wielkim Kaukazem na północy a grzbietem Trialeti na południu. Na zachodzie zamyka ją grzbiet Lichi, za którym zaczyna się wilgotna Imeretia, a na wschodzie przechodzi w stepy za Tbilisi. Lata są tu gorące, a opadów niewiele: w Gori ok. 500 mm rocznie. Kartlia nigdy nie miała stałych granic. W średniowieczu dzielono ją na trzy części. Wewnętrzna Kartlia leżała po obu stronach Kury, na zachód od Aragwi, z Mcchetą i Uplisciche. Dolna Kartlia obejmowała dolny bieg Kury i ziemie na południe od niej. Górna Kartlia na zachodzie to dziś Samcche-Dżawachetia i część Turcji. Ten opis przyjmuje Wewnętrzną i Dolną Kartlię razem z Tbilisi i Mcchetą, bez Górnej Kartlii i bez górskiej doliny Aragwi powyżej Żinwali. Historyczna Wewnętrzna Kartlia sięga też na północ, do Cchinwali i doliny Wielkiej Liachwi. Ta część, ok. 1393 km², od 1992 r. nie podlega Tbilisi, a od wojny w 2008 r. stoi tam wojsko rosyjskie.

Kartlia jest rdzeniem gruzińskiego państwa. W III w. p.n.e. według kronik pierwszym królem został tu Parnawaz, a stolicą była Mccheta. Grecy i Rzymianie nazywali to królestwo Iberią. W IV w. król Mirian III przyjął chrzest, a w V w. Wachtang Gorgasali założył Tbilisi, do którego jego syn przeniósł stolicę (więcej na kartach Mcchety i starego Tbilisi). Od VIII w. Tbilisi przez prawie cztery stulecia było arabskim emiratem, aż w 1122 r. odbił je Dawid IV Budowniczy, rok po zwycięstwie pod Didgori, na wzgórzach na zachód od miasta. Za królowej Tamar, panującej od 1184 r., Gruzja sięgała od Morza Czarnego po Morze Kaspijskie, a Szota Rustaweli napisał „Rycerza w tygrysiej skórze”. Ten złoty wiek przerwali Mongołowie w latach 30. XIII w. W latach 1386–1403 Timur najechał Gruzję osiem razy. Za pierwszym razem złupił Tbilisi i wziął do niewoli króla Bagrata V. Od 1478 r. Kartlia była osobnym królestwem, przez większość czasu lennikiem Persji. W 1762 r. Herakliusz II połączył ją z Kachetią, a w 1783 r. traktatem gieorgijewskim oddał się pod opiekę Rosji. Gdy we wrześniu 1795 r. szach Agha Mohammad Chan rozbił Gruzinów pod Krcanisi i spalił Tbilisi, Rosja nie przyszła z pomocą. Sześć lat później sama zlikwidowała królestwo: manifest cara Aleksandra I z 12 września 1801 r. włączył Kartlię i Kachetię do Rosji, a Tbilisi jako Tyflis zostało stolicą rosyjskiego Kaukazu. W Gori, mieście założonym według kronik przez Dawida IV dla uchodźców z Armenii, w 1878 r. urodził się syn szewca Józef Dżugaszwili, później Stalin. Muzeum jego imienia, otwarte w 1957 r., do dziś zachowało radziecki wystrój. W sierpniu 2008 r. Gori było bombardowane, a po ucieczce mieszkańców zajęły je wojska rosyjskie, które wycofały się 22 sierpnia.

Od Kartlii pochodzi nazwa całego kraju. Kartwelowie to Gruzini, a Sakartwelo, „kraj Kartwelów”, to Gruzja. Dialekt kartlijski stał się podstawą języka literackiego. W IX w. pisarz Giorgi Merczule nazwał Kartlią każdą ziemię, na której liturgię odprawia się po gruzińsku. Pismo gruzińskie powstało najpewniej w IV–V w., po chrzcie Iberii. Gruzini używają trzech pism: najstarszego, monumentalnego asomtawruli, od IX w. kościelnego nuschuri i dzisiejszego mchedruli o 33 literach. Wszystkie trzy są od 2016 r. na liście niematerialnego dziedzictwa UNESCO. W bazylice w Bolnisi zachowały się napisy z końca V w., które wymieniają biskupa Dawida i perskich królów Peroza i Kawada. To jedne z najstarszych datowanych tekstów po gruzińsku, choć jeszcze starsze, z lat 30. V w., znaleziono w klasztorze Bir el-Kutt w Palestynie. Dolna Kartlia jest najbardziej mieszana w kraju. Na południu, w gminach Marneuli, Bolnisi i Dmanisi, większość stanowią Azerowie, którzy mówią o sobie Azerowie z Borczalo. Według spisu z 2014 r. tylko co piąty z nich mówił płynnie po gruzińsku. Wokół Calki mieszkają Ormianie i Grecy. W 1818 r. do Bolnisi przybyło 95 rodzin szwabskich osadników, którzy nazwali osadę Katharinenfeld. Po 1921 r. nosiła ona nazwę Luxemburg, w 1941 r. Niemców deportowano do Syberii i Kazachstanu, a od 1943 r. miasto nazywa się Bolnisi.

W Tbilisi mieszka co trzeci mieszkaniec Gruzji: 1,33 mln według spisu z 2024 r. Wewnętrzna Kartlia to sad kraju. W 2023 r. dała 71% gruzińskich jabłek, które w latach 2019–2024 trafiały prawie wyłącznie do Rosji. Dolna Kartlia jest po Tbilisi drugim zagłębiem przemysłu. Rustawi zbudowano od nowa za Stalina wokół huty, stawianej w latach 1941–1950 dla rudy z Azerbejdżanu. Do pracy ściągano ludzi głównie z biednych wsi zachodniej Gruzji. W Kazreti pod Bolnisi wydobywa się złoto i miedź. Doliną Kury biegnie główna droga i kolej kraju, z Tbilisi przez Gori i Chaszuri nad Morze Czarne.