Wo heute Carolinensiel liegt, befand sich noch vor wenigen Jahrhunderten ein Ausläufer der Nordsee. Die Harlebucht erstreckte sich zwischen dem heutigen Neuharlingersiel und Minsen bis kurz vor Funnix und Werdum. Um 1500 begann man mit der systematischen Landgewinnung durch Eindeichung. Stück für Stück wurde der Nordsee neues, fruchtbares Marschland abgerungen.
Im Jahr 1729 wurde die Eindeichung des Carolinengroden abgeschlossen. Wo die Harle auf den Deich traf, wurde ein Sielhafen angelegt, der heutige Museumshafen. Durch das Siel unter der Brücke konnte das Binnenwasser bei Ebbe ins Meer abfließen.
Carolinensiel entwickelte sich zum wichtigsten Hafen im nördlichen Ostfriesland. Durch den Bau des neuen Deichs und der Friedrichsschleuse im Jahr 1765 war er als einziger ostfriesischer Sielhafen vor Sturmfluten geschützt. Der Bau eines offenen Siels und einer Klappbrücke an der Friedrichsschleuse ermöglichte es den Segelschiffen, den alten Hafen problemlos zu erreichen.
