Карагай — тюркское слово в переводе с башкирского означает «сосна», «сосновый бор», «сосняк»[2]. Также переводится как "Черный лес" из-за того, что сосновый бор при любом освещении выглядит черным. Действительно, впервые поселенцы пришли на берег реки Обвы и, среди лесов построив землянки, стали в них жить[3].
Деревню Карагай с шестью дворами впервые упоминает М. Ф. Кайсаров в переписи 1623—1624 гг. В 1647 году Карагай значится погостом Усольского уезда. В 1715 году село имело в своём подчинении несколько деревень, дворов и изб 160, жителей в них 1248 душ. В 1796 г. передаётся в Оханский уезд.
В 1923 году Карагай стал центром вновь образованного района, однако он ещё долго оставался небольшим, сплошь деревянным селом. Каменных домов было только два: школа при выезде на Ошмаш и домик на берегу реки Обвы, где тогда помещалась библиотека, впоследствии — отделение госбанка. Центром села была большая площадь перед деревянным двухэтажным зданием (бывшая музыкальная школа), в котором были размещены все районные организации — райисполком, райком партии и комсомола, нарсуд и милиция.
В 1926 году в Карагае насчитывалось 126 дворов. На площади села в 1920-х годах летом и зимой проходили ярмарки, на которые съезжались много народу из ближайших и дальних районов. Здесь продавали и покупали зерно, муку, лошадей, крупный и мелкий рогатый скот, мясо, рыбу, шерсть, одежду, обувь, хозтовары. Под звуки гармошки крутилась карусель, стоял ярмарочный балаган.
В основе экономики села лежит сельскохозяйственная деятельность. К наиболее важным предприятиям можно отнести колхоз «Россия», АООТ «Молочник», ФГУП «Пермавтодор», АООТ «Карагайская автоколонна», ООО Агрофирма "Победа"
В Карагае есть архитектурная достопримечательность — Храм во имя святителя Тихона Амафунтского (1823 год).