Кайское сельское поселение образовано 1 января2006 года согласно Закону Кировской области от 07.12.2004 № 284-ЗО[2], в его состав вошли населённые пункты бывших Кайского и Пушейского сельских округов.
К 2021 году упразднено в связи с преобразованием муниципального района в муниципальный округ[3][4].