Carolin Mittler studierte an der Akademie der Bildenden Künste in München Bühnenbild und entwarf nach ihrem Abschluss erste Ausstattungen für das Theater der Jugend in München. Von 1989 bis 1991 war sie feste Bühnenbildnerin an der Württembergischen Landesbühne Esslingen und ist seit 1991 freischaffend tätig. Ihre Engagements führten sie unter anderem ans Staatstheater Stuttgart, Schauspiel Bonn, Theater Ingolstadt, Staatsschauspiel Dresden, Staatstheater Wiesbaden, Theater Oberhausen, Staatstheater Darmstadt, Theater Erlangen, Schauburg München, Junges Ensemble Stuttgart, Hessisches Landestheater Marburg, Staatstheater Mainz, und Staatsheater Kassel. An der Deutschen Oper Berlin wirkte sie bei DIE SCHNEEKÖNIGIN als Ausstatterin mit, 2025 folgt Detlev Glanerts DIE DREI RÄTSEL.