Prima atestare documentară a Careiului datează din 1213, în forma Karul. A fost domeniul neamului Kaplony, strămoşii familiei a cărei istorie se leagă strâns de cea a oraşului: familia Károlyi. Din secolul al XIV-lea, Careiul devine centrul domeniului familiei Károlyi. Un veac mai târziu, în 1482, aceştia obţin, de la regele Matia Corvin, permisiunea ridicării unui edificiu din piatră în localitate. În acea perioadă, Careiul deţinea deja statutul de oppidum (târg, statut intermediar între sat şi oraş). În descrierile de la sfârşitul secolului al XVI-lea, se menţionează o fortificaţie a Careiului, probabil necesară din cauza accentuării pericolului otoman.
Bătălia de la Mohács (1526) și căderea Ungariei a adus schimbări majore în viaţa familiei proprietare şi a oraşului. Între Ferdinand de Habsburg şi Izabela, soţia lui Ioan Szapolyai s-a declanşat lupta pentru tronul Ungariei. Nobilimea era nevoită să aleagă între cele două tabere, iar opțiunea personală a fiecăruia a avut la bază dispunerea moşiior şi interesele într-un sens sau altul. Nobilii Károlyi au ales la început tabăra reginei Izabela, și din acest motiv Ferdinad I a confiscat toate moşiile familiei în anul 1558. Câțiva ani mai târziu, familia a reuşit totuși să obţină graţierea, şi în anul 1594 Mihai Károlyi este repus în drepturi.
O altă schimbare care a marcat viaţa oraşului a fost Reforma religiosă şi răspândirea sa în rândul populaţiei. Asemenea multor nobili, şi familia Károlyi a acceptat noua doctrină religioasă, după cum reiese din testamentul lui Mihai Károlyi. Majoritatea locuitorilor Careiului îmbrățișasera noua confesiune, primul preot reformat al oraşului fiind Téglás János. Careiul a jucat un rol important în formarea bisericii protestante: aici s-au desfășurat sinoadele din anii 1591 şi 1594. Orașul este cunoscut de altfel și ca localitate natală a preotului reformat Károli Gáspár (1529-1591), primul traducător al Bibliei în limba maghiară. Următoarele generaţii ale familiei Károlyi s-au întors la religia catolică, fiind și primii nobili din regiune care au luat această decizie. Un factor important care a determinat schimbarea rapidă a orientării lor religioase a fost influența pe care curtea imperială a exercitat-o asupra singurului fiu al lui Mihai Károlyi, care crescuse la Viena. Viaţa religioasă a oraşului nu a mai fost însă afectată de opțiunea familiei proprietare. Locuitorii Careiului au rămas majoritar protestanți timp de câteva secole și au utilizat biserica medievală din localitate pentru desfășurarea serviciului religios.
Secolul al XVII-lea a însemnat o perioadă mai agitată în viaţa urbei. Orașul a suferit distrugeri semnificative în urma atacurilor otomane care supuseseră deja Oradea, iar mai târziu din cauza mişcării curuţilor. În urma unei asemenea invazii, în anul 1670 oraşul a fost jefuit şi incendiat, iar o parte a populaţiei a fost silită să se refugieze. Răscoala lui Francisc Rákóczi al II-lea a transformat din nou Careiul în câmp de luptă. Îndelungatele lupte armate au sărăcit orașul şi din punct de vedere economic, şi din perspectiva numărului de locuitori.
După semnarea Păcii de la Satu Mare (1711), au urmat vremuri mai paşnice în viaţa Careiului. Cu o putere economică și un prestigiu social semnificativ mărit ca urmare a obținerii titlului de conte (1712), familia Károlyi a avut drept principală preocupare prosperitatea moșiilor sale, și în special a centrului de domeniu, Careiul. Primii pași au urmărit sporirea numărului de locuitori ai orașului. Creșterea demografică provocată de proprietari pe parcursul secolului al XVIII-lea avea mai multe surse. Pe de o parte, aici și-au găsit refugiu în vremurile de restriște ale secolului trecut locuitorii satelor din jur, amenințate de atacuri. Oamenii din nu mai puțin de patru așezări limitrofe - Bobald, Etely, Kide şi Vada - și-au părăsit definitiv satele și s-au stabilit la Carei, în partea oraşului cunoscută mai târziu sub denumirea de Oraşul Haiducilor. Locuitorii acestui „cartier" au intrat în serviciul familiei Károlyi, fiindu-le încredințate în primul rând slujbe militare (dintre ei au fost aleși, printre altele, soldații din garnizoana cetăţii). În schimbul serviciilor îndeplinite, au fost înzestrați cu pământ şi loc de casă. Majoritatea ortodocși, aceștia au dat naștere unei comunități de rit oriental extrem de prospere în oraş. La începutul secolului al XVIII-lea, „haiducii" au îmbrățișat Unirea cu Biserica Romei, creându-și o parohie în jurul bisericii proprii.
O altă sursă importantă a creșterii demografice din oraș a fost așezarea comunității germane, colonizate de familia Károlyi pe aceste meleaguri. Colonizarea şvabilor s-a derulat cursiv pe tot parcursul secolului al XVIII-lea, iar apariţia lor în număr mare a adus schimbări profunde în viaţa oraşului, atât din punct de vedere al numărului de locuitori, cât și din perspectiva structurii confesionale a populației. Până la sfârşitul secolului al XVIII-lea, datorită aportului german, comunitatea catolică a devenit majoritară. Micul grup al luteranilor aducea o nuanţă aparte grupului șvăbesc stabilit în Carei. Primele date despre aceștia provin din anul din 1753, când când comunitatea luterană număra abia 10 familii. Numărul lor nu a crescut semnificativ, însă perseverența de care au dat dovadă le-a permis, până la sfârşitul secolului, creerea unei comunități religioase viabile. Primul preot luteran a sosit în oraş în anul 1808, iar biserica, existentă şi în zilele noastre, a fost construită în 1819.
Alături de comunitățile menționate, la Carei s-au așezat şi numeroși evrei. Unii dintre ei trăiau în oraș de mult timp, însă la inițiativa lui Alexandru Károlyi, la Carei s-a format o comunitate evreiască puternică între anii 1720-1740. Contele le-a donat noilor-veniți 50 de locuri de casă, întemeind astfel partea de oraş numită Pasajul Evreilor. Primul rabin a ajuns în oraş în 1724, iar sinagoga, în picioare și astăzi, a fost construită în 1866.
Datorită colonizărilor abundente, aspectul oraşului s-a schimbat în totalitate până la sfârşitul secolului al XVIII-lea. Aşezarea până atunci similară unui sat mai dezvoltat a început să capete aspect de oraş. Completând evoluția demografică, la Carei au demarat marile investiţii edilitare. Majoritatea construcţiilor aveau caracter reliogios și erau legate de comunităţile nou-formate sau sporite. Familia Károlyi a ajutat financiar sau prin donaţii de teren fiecare comunitate religioasă, dar, mai ales după apariţia populaţiei şvăbeşti, a susţinut cu precădere biserica romano-catolică. Biserica parohială a orașului a fost scoasă din folosința reformaţilor şi oferită catolicilor. Sosirea ordinului piarist în oraş a servit, pe lângă scopurile strict cultice, și dezvoltării învăţământului. Primul preot-profesor a sosit la Carei în 1727, la invitaţia lui Alexandru Károlyi. Conform protocolului încheiat cu ordinul piarist, moșierii locali trebuiau să asigure, alături de biserică şi mănăstire, o şcoală unde călugării să-și desfăşoară activitatea didactică. Unitatea de învățământ piaristă s-a dezvoltat constant, devenind până la sfârşitul secolului al XIX-lea un gimnaziu cu 8 clase și una dintre cele mai renumite școli din regiune. Clădirea actuală a gimnaziului a fost ridicată în 1887. Promisiunea construirii unei biserici făcută piariştilor de Alexandru Károlyi a fost îndeplinită doar în timpul generaţiei următoare a familiei, de Anton Károlyi. Acesta a construit biserica între anii 1769-1779, ca un gest de gratitudine oferit pentru naşterea unicului său fiu, Iosif. Edificiul în stil baroc este şi în zilele noastre una dintre cele mai frumoase biserici romano-catolice din zonă. Revocarea dreptului de folosire a bisericii parohiale pentru reformați nu a lăsat nici această comunitate fără lăcaş de cult. Contele le-a construit o biserică mai mică, fără turn. Clădirea a devenit rapid neîncăpătoare pentru numeroșii protestanți din Carei, care și-au construit pe același loc, între anii 1746-1752, o nouă biserică, de data aceasta pe cheltuială proprie. Populaţia în creştere permanentă a oraşului de haiduci și-a ridicat prima biserică, din lemn, în anul 1720. Coloratura etnică accentuată a dus însă curând la apariția conflictelor în cadrul comunității greco-catolice, iar diferenţele lingvistice au provocat diviziunea totală între români și ruteni, care au decis construirea a două biserici. Comunitatea ruteană și-a ridicat biserica între 1737-1739, cu sprijinul material a lui Demetriu Raț, administratorul domeniului familiei Károlyi. Edificiul este considerat cea mai veche biserică de zid greco-catolică. Comunitatea românească şi-a construit biserica în 1752, pe cheltuială proprie. Pe lângă fiecare dintre edificiile de cult funcționa câte o școală confesională, întreținută tot de comunitate. Înfiinţarea tipografiei în 1754, la inițiativa familiei Károlyi, a constituit o adevărată piatră de hotar a culturii din zonă. Funcţionarea tipografiei a fost coordonată de Demetriu Raț, iar primul maestru tipograf a fost Pap István. Tipografia a servit în primul rând editării de cărţi cu caracter religios, dar s-au tipărit aici şi manuale școlare cu caractere chirilice.
Valul de lucrări edilitare din Carei nu a ocolit nici reşedinţa familiei Károlyi. Iosif Károlyi a demolat cetatea considerată deja depăşită, fiind umplute şi şanţurile de apărare. Urmând planurile lui Iosef Bitthauser, între anii 1792-1794 moșierii careieni au construit un castel baroc cu un etaj. În paralel cu lucrările de construcţie propriu-zise a fost realizat şi parcul din jurul castelului, după planurile lui Bode György.
Dezvoltarea a fost remarcabilă şi pe plan economic. Au apărut noi meșteșuguri, mulţumită în primul rând populaţiei şvăbeşti şi evreieşti. În secolul al XVIII-lea s-a format un cartier anume pentru meşteşugari, cunoscut sub denumirea de Partea Meşterilor. Mai mulți meșteșugari s-au asociat curând în bresle şi au reuşit să obţină privilegii. Primele diplome au fost obţinute în 1717 de breslele cizmarilor, a croitorilor şi a blănarilor. Au urmat în 1741 brutarii şi a lumânărarii, iar în 1781 a venit rândul tăbăcarilor. La sfârşitul secolului, în 1784, la Carei erau conscris nu mai puțin de 54 de meserii.
Pe parcursul secolului al XIX-lea, orașul continuă să se dezvolte, și datorită faptului că la sfârşitul secolului al XVIII-lea Careiul devine reşedinţa comitatului Satu Mare. În 1830 a fost construit Sediul Comitatens, ca un simbol al noului statut. În anii 30 ai secolului al XIX-lea aici a activat ca notar al comitatului, iar apoi ca deputat al dietei, Kölcsey Ferenc. În paralel s-a dezvoltat administraţia urbană: în 1848, Careiul obţine titlul de oraş cu consiliu ales. Noul statut a fost recunoscut oficial în anul 1871. În 1808 fusese construit primul sediu al primăriei, mutat la sfârşitul secolului în clădirea hanului Cerbul de Aur. La începutul secolului al XIX-lea, cercul meşteşugarilor s-a lărgit și mai mult: în anul 1819, și breasla postăvarilor a reușit să obţină privilegii. În această perioadă apar și primele neînțelegeri între populaţia şvăbească şi cea maghiară. Şvabii, care trăiau oricum izolați de restul populației în partea lor de oraș, și-au întemeiat propriile bresle. Până la finalul secolului, din cauza maghiarizării lente a comunității germane, aceste contradicţii s-au aplanat. Prosperitatea economică a determinat dezvoltarea culturii, a învăţământul, a sănătății publice. În 1845, la iniţiativa lui Gheorghe Károlyi, s-a înfiinţat primul spital, care a devenit cu timpul spitalul comitatului. Alături de familia Károlyi, la înfiinţarea instituţiei au contribuit şi breslele din oraş. Dezvoltarea oraşului a căpătat un nou avânt în 1871, odată cu construirea liniei de cale ferată. Intensificarea circulaţiei cu acest mijloc de transport a determinat construirea, între 1910-1912, a clădirii gării, în picioare și astăzi. În pofida acestor realizări, caracterul oraşului a rămas unul preponderent meşteşugăresc: până la începutul secolului al XX-lea, în Carei nu se înființează nici o fabrică mai importantă. În anul 1886 s-a desfiinţat autonomia breslelor, iar membrii acestora s-au reorganizat în corporaţii de industriași. Buna pregătire a meșteșugarilor careieni este dovedită și de faptul că, anual, în localitate erau organizate 7 târguri naționale, iar în anul 1907 aici s-a desfășurat expoziţia naţională a industriașilor. În 1885 la Carei apare primul ziar sub tilul Nagykároly és vidéke (Careiul şi împrejurimile).
Pe parcursul secolului al XIX-lea, Careiul a fost afectat de mai multe calamităţi. În anul 1834, un seism a afectat aprope toate clădirile importante, iar incendiul din anul următor a ars 350 de case, pustiind orașul aproape în totalitate. La sfârşitul secolului, în 1887, un alt incendiu a provocat pagube la fel de grave.
La sfârşitul secolului al XIX-lea castelul Károlyi a fost din nou modificat, căpătând forma actuală. Lucrările s-au desfășurat între anii 1893-1896, după planurile lui Artur Meining, transformând castelul în stilul unei cetăți cavalerești. Refacerea a avut loc la iniţiativa lui Ştefan Károlyi, însă după moartea sa din 1907, familia nu a mai folosit castelul ca reşedinţă permanentă.
După Primul Război Mondial, Careiul și întreaga parte vestică a comitatului Satu Mare a revenit României. Încă nu se încheiaseră luptele, când în mai 1919, regele Ferdinand al României face o vizită la Carei. Oraşul şi satele din jur au fost, în secolul al XIX-lea, centre ale mişcării naţionale române, în care un rol important au jucat preoţii. Lupta împotriva Episcopiei de Hajdúdorog, înfiinţată în 1912, a culminat la sfârşitul anului 1918, când la Carei a fost înfiinţat Vicariatul Naţional Român, în frunte cu Romul Marchiş, protopopul local. Scopul vicariatului a fost preluarea administraţiei bisericești a satelor care aparţinuseră de Hajdúdorog. Instituția a funcționat până în 1919, când parohiile problematice au fost integrate Episcopiei Greco-Catolice de Oradea.
În perioada interbelică, oraşul a trecut prin multiple schimbări sociale, economice şi administrative. În anul 1926, Careiul și-a pierdut statutul de reşedinţă de judeţ şi a fost anexat împreună cu plasa din care făcea parte judeţului Sălaj. Cultura şi învăţământul românesc au luat un avânt mai puternic. Pe lângă Liceul Iuliu Maniu, înfiinţat în 1923, în 1919 și-a început activitatea un gimnaziu de fete, în 1930 o şcoală de băieţi, iar în 1924 o şcoală de meserii. În anul 1924 s-a înfiinţat la Carei filiala judeţeană Satu Mare a asociaţiei culturale române ASTRA, primul său preşedinte fiind Zenovie Pâclişianu. Începând cu anul 1927, asociația editează și un săptămânal cu titlul Graiul Neamului. Pe lângă prosperele ateliere de meșteșugari, în perioada interbelică au apărut în oraş primele fabrici moderne, cea mai importantă dintre ele fiind fabrica de uleiuri Ardealul. Tot Careiul a fost, în perioada interbelică, centrul mişcării pentru renaşterea identităţii şvăbești. Secţia cu predare în limba germană din cadrul Liceului Vasile Lucaciu era unica la acest nivel din județ.
Între anii 1940-1944, teritoriul Transilvaniei de Nord a revenit Ungariei, iar Careiul a fost reintegrat în judeţul Satu Mare. La finalul celui de al doilea război modial, în 25 octombrie 1944 (azi sărbătorită ca Ziua Armatei Române), Careiul este ultimul oraș eliberat de pe teritoriul României. Perioada comunistă a adus cu sine industrializarea Careiului. În anii 1970-80 s-au înfiinţat pe rând fabricile din oraș care, în afara Uzinei Unio, ce funcționa din 1977 cu profilul construcţiilor de maşini, aparţineau în totalitate industriei uşoare. Aspectul oraşului nu s-a schimbat astfel în mod radical. Cele mai importante unități industriale înfiinţate în această perioadă au fost Fabrica de in şi cânepă (1972) şi Fabrica de Zahăr (1986). Creșterea populației angrenate în industrie a dus la construirea de noi cartiere cu blocuri de locuit.
După reforma administrativă din 1968, Careiul a fost iarăși inclus în judeţul Satu Mare, iar în 1995 a fost ridicat la rangul de municipiu.
Un oraș relativ mic ca dimensiuni, Careiul are în schimb o istorie vastă. În privinţa monumentelor arhitecturale, în special, poate concura cu oricare dintre orașele mari ale Transilvaniei.
