โรงเรียนบ้านขัวก่าย ก่อตั้งขึ้นเมื่อวันที่ ๑  กันยายน  ๒๔๖๐  โดยรองอำมาตย์โทพระราชกิจภักดีนายอำเภอวานรนิวาส  และมีกำนันตำบลขัวก่ายเป็นผู้อุปการะ เปิดเรียนครั้งแรกจัดการเรียนการสอนตามหลักสูตรกระทรวงศึกษาธิการ ชั้นประถมศึกษาปีที่ ๑ – ๓ มีนักเรียน ๕๐ คน ครู  ๑ คน คือนายพรม ทิพย์สุริย์  ซึ่งเป็นครูใหญ่  อาศัยศาลาวัดโพธิ์ชัยบ้านขัวก่ายเป็นสถานที่เรียน

ปี พ.ศ. ๒๔๙๖ มีนายภูมิ  แสนสีแก้วเป็นครูใหญ่ จึงได้มีการตีฝา ใส่ประตู หน้าต่าง พร้อมทั้งซ่อมแซมส่วนอื่นๆ จนแล้วเสร็จสมบูรณ์ซึ่งเป็นอาคารเรียนขนาดกว้าง  ๙  เมตรยาว  ๒๗เมตร  ๓  ห้องเรียนและสร้างหลังที่สอง  แบบ  ป.๑ ช  อีก ๑ หลัง  เมื่อ พ.ศ. ๒๕๑๒โรงเรียนตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของหมู่บ้าน ตั้งอยู่ริมทุ่งนา ซึ่งมีทุ่งนาขนาบทั้งสองข้าง ห่างจากจุดศูนย์กลางของหมู่บ้านประมาณ  ๓๐๐ เมตร

พ.ศ. ๒๕๑๓ มีนายเสาร์  เชาวนวีรกุล  เป็นครูใหญ่ ได้ทำเรื่องขอเปิดสอนชั้นประถมศึกษาตอนปลาย  โดยเปิดปีแรกเปิดสอนเฉพาะประถมศึกษาปีที่ ๕ ก่อนโดยมีจำนวนนักเรียน ๓๖ คน จนถึงปี พ.ศ. ๒๕๑๕จึงเปิดถึงชั้นประถมศึกษาปีที่ ๗

วันที่  ๑  ตุลาคม  ๒๕๐๙  การบริหารโรงเรียนได้จัดการบริหารในรูปของกลุ่มโรงเรียนและมีการขยายการศึกษาภาคบังคับตามพระราชบัญญัติการประถมศึกษา  ฉบับที่ ๓๑ พุทธศักราช  ๒๕๐๕ กระทรวงศึกษาธิการได้ออกประกาศให้จังหวัดสกลนคร ขยายการศึกษาภาคบังคับเป็นประถมศึกษาปีที่ ๑– ๗  จำนวน  ๓  ตำบล  และตำบลขัวก่ายก็อยู่ในประกาศนั้นด้วย

ต่อมาในปี  พ.ศ.  ๒๕๓๔ได้รับอนุญาตให้เปิดทำการเรียนการสอนถึงระดับมัธยมศึกษาตอนต้น  ตามนโยบายการขยายโอกาสทางการศึกษา  และมีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนามาตลอด

ในปี พ.ศ.  ๒๕๕๓  ได้มี  ดร.บุญมี  ก่อบุญ  มาดำรงตำแหน่งเป็นผู้อำนวยการโรงเรียน  และถูกยกระดับให้เป็นโรงเรียนดีประจำตำบล   ของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน  กระทรวงศึกษาธิการ  โดยได้รับการพัฒนาด้านระบบการเรียนการสอน  ระบบการบริหาร  และด้านอาคารสถานที่ให้เอื้อต่อการพัฒนาคุณภาพของผู้เรียนอย่างเป็นระบบมากยิ่งขึ้น โดยได้ผ่านการประเมินรับรองให้เป็นโรงเรียนดีศรีตำบล เมื่อวันที่ ๒๖ เดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๕๖ และผ่านการรับรองการประเมินคุณภาพภายนอกรอบสาม (พ.ศ. ๒๕๕๔ – ๒๕๕๘) วันที่  ๒๘  พฤษภาคม  ๒๕๕๗  พร้อมได้รับคัดเลือกให้เป็นโรงเรียนประชารัฐ  รุ่นที่  ๑  เมื่อ  พ.ศ.  ๒๕๕๙

ปัจจุบันโรงเรียนบ้านขัวก่าย ตั้งอยู่เลขที่  ๑๘๔ หมู่ที่ ๑๐ ตำบลขัวก่าย  อำเภอวานรนิวาส  จังหวัดสกลนคร  มีพื้นที่  ๑๑  ไร่  ๙๒  ตารางวา  มีเขตบริการหลัก  ๒  หมู่  คือ  หมู่  ๑  และหมู่  ๑๐  มีอาคารเรียน  ๕  หลัง  ๑๖  ห้องเรียน  อาคารประกอบ  ๒ หลัง  ได้แก่อาคารห้องประชุมอนันต์ศรี  อาคารเรียนกัลยรัตน์  เรือนรับรองกัลยรัตน์ จำนวน ๒ หลัง ห้องส้วม ๔ หลัง  อาคารสนามเด็กเล่น ถนนคอนกรีตรอบบริเวณ  รั่วรอบที่  ๔  ด้าน   มีการจัดการศึกษา ๓ ระดับ คือ ระดับปฐมวัย ระดับประถมศึกษา และระดับมัธยมศึกษาตอนต้น  รวม  ๑๑ ห้องเรียน