Le moulin des Carmes est reconstruit au 15e siècle. Le 17 septembre 1481, le seigneur Durfort d'Unzent demande à la ville que ""le moulin d'Encouloumiès dont la moitié est la propriété de la ville fut fait en arceaux"" et précise qu'il ""a trouvé quelqu'un qui a consenti de le bâtir en arche"". L'autorité communale le tiendra ""quitte des réparations à faire et de sa taille pour dix ans à venir à la charge pour lui de faire faire ledit moulin en arches à sa dépense et coûts"". La ville vend sa part du moulin farinier en 1601 mais la rachète en 1618. Au 19e siècle, il est affermé par Jean-Baptiste Sans dans le but d'établir une usine de faux.
D’après Jules de Lahondès, en 1452, un moulin foulon est construit à côté du moulin farinier. Les deux moulins sont affermés à un dénommé Jacques Anouilh pour le tiers du profit. En échange, il s’engage à moudre tous les ans le blé de la Charité de Pentecôte. En 1527, Jean de Lordat, seigneur d’Unzent, vend sa moitié de moulin à un particulier pour 733 livres et trois doubles. Il est alors poursuivi par la ville car il avait promis par acte de donner la préférence à la ville en cas de vent. Les guerres de Religion ayant laissé les finances de la ville en difficulté, elle décide de vendre sa part du moulin en 1601 à Joseph Vissat pour 3700 livres. Elle se réservait toutefois la possibilité de racheter cette part, ce qui sera fait en 1618. Au 19e siècle, il est affermé par Jean-Baptiste Sans afin d’alimenter en eau son usine de faux construite en face.
Sur le plan du cadastre napoléonien de 1828, le moulin présente un plan en L avec une cour carrée au sud. Deux documents iconographiques nous apportent des éléments de description : une aquarelle de Paul Durrieu de 1910 et une photographie de Rouzaud et Soulié de 1950, tous deux conservés aux Archives municipales de Pamiers. Les baies présentent des analogies très fortes avec le moulin de Terracuques abritant aujourd’hui l’Office de Tourisme. Elles semblent dater du 18e siècle (cintrées, allèges basses). D’après l’aquarelle de Paul Durrieu, le moulin enjambait le canal au moyen d’une arche en plein cintre à encadrement de briques. Des fenêtres à allèges basses éclairaient deux niveaux de plancher.
