Èñòîðèÿ ãîðîäà Àêñàé ÷ðåçâû÷àéíî áîãàòà. Ê çàïàäíîé îêðàèíå Àêñàÿ ïðèìûêàåò îäíî èç äðåâíåéøèõ ãîðîäèù íà Íèæíåì Äîíó - Êîáÿêîâî. Íà ýòîì ìåñòå óæå âî âòîðîì òûñÿ÷åëåòèè äî í.ý. ñåëèëèñü ëþäè.
Çäåñü ðàçáèâàë ñâîé ñòàí ïîëîâåöêèé õàí Êîáÿê, ïëåíèâøèé ðóññêîãî êíÿçÿ Èãîðÿ Íîâãîðîä-Ñåâåðñêîãî, ÷òî áûëî çàïå÷àòëåíî â "Ñëîâå î ïîëêó Èãîðåâå"; èìåííî íà Êîáÿêîâîì ãîðîäèùå, êàê ãëàñèò ëåãåíäà, òîìèëñÿ êíÿçü â ïëåíó. Âî âðåìÿ àðõåîëîãè÷åñêèõ ðàñêîïîê òóò áûëè îáíàðóæåíû: àìóëåòû èç Åãèïòà, àìôîðû èç Ìàëîé Àçèè, èçäåëèÿ èç áàëòèéñêîãî ÿíòàðÿ, áîñïîðñêèå áðîøè.  Ýðìèòàæå õðàíÿòñÿ íàéäåííûå â Êîáÿêîâîì ãîðîäèùå ïîëîâåöêèå øëåìû - ðóñè÷è íàçûâàëè èõ øèøàêàìè.
Ðàñïîëîæåííûé â ïîãðàíè÷íîé ïîëîñå êàçà÷èé ãîðîäîê (îäèí èç ïåðâûõ íà Äîíó), îñíîâàííûé âî âòîðîé ïîëîâèíå XVI â. äîíñêèìè êàçàêàìè (âïåðâûå óïîìèíàåòñÿ â 1569) êàê ñòàíèöà Óñòü-Àêñàéñêàÿ, íåîäíîêðàòíî ïîäâåðãàëñÿ ðàçîðèòåëüíûì íàáåãàì ñî ñòîðîíû òóðîê, êðûìñêèõ òàòàð è íîãàéöåâ. Ïåðâîíà÷àëüíî èìåííî ñþäà, à íå â Íîâî÷åðêàññê, ïëàíèðîâàëîñü ïåðåâåñòè íîâóþ ñòîëèöó Âîéñêà Äîíñêîãî.
 ãîäû Âåëèêîé Îòå÷åñòâåííîé âîéíû â 1941-1943 ãã. ñòàíèöà Àêñàéñêàÿ áûëà äâàæäû îêêóïèðîâàíà íåìåöêî-ôàøèñòñêèìè çàõâàò÷èêàìè. Íà åå òåððèòîðèè øëè îæåñòî÷åííûå áîè. Ëåòîì 1942 ãîäà çåíèòíàÿ áàòàðåÿ 3-ãî äèâèçèîíà 485 àðòèëëåðèéñêîãî ïîëêà ïðèêðûâàëà ýâàêóàöèþ ìèðíûõ æèòåëåé ÷åðåç ðåêó Äîí.  ïàìÿòü îá ýòèõ ñîáûòèÿõ â 1985 ãîäó çäåñü îòêðûò ïàìÿòíèê «Ïåðåïðàâà».
23 äåêàáðÿ 1957 ã. ñòàíèöà Àêñàéñêàÿ ïîëó÷èëà ñòàòóñ ãîðîäà. Çàìåòèì, ÷òî íàçâàíèå Àêñàé ïðîèñõîäèò îò òàòàðñêîãî "Àê-ñó", ÷òî îçíà÷àåò "áåëàÿ âîäà". Äîáûâàåìàÿ â ÷åðòå ãîðîäà æèâèòåëüíàÿ ìèíåðàëüíàÿ âîäà "Àêñó" ñâîèìè ñâîéñòâàìè è âêóñîâûìè êà÷åñòâàìè èçâåñòíà äàëåêî çà ïðåäåëàìè îáëàñòè.
 ãîðîäå ðàáîòàåò Êðàåâåä÷åñêèé ìóçåé, Ìóçåéíûå êîìïëåêñû «Òàìîæåííàÿ çàñòàâà», «Ïî÷òîâàÿ ñòàíöèÿ», óïîìèíàíèÿ î êîòîðûõ çàôèêñèðîâàíû â ïðîèçâåäåíèÿõ À.Ñ. Ïóøêèíà, Âîåííî-èñòîðè÷åñêèé êîìïëåêñ, äîìèê Ñóâîðîâà. Âñå ýòè îáúåêòû îáúåäèíåíû â «Àêñàéñêèé âîåííî-èñòîðè÷åñêèé ìóçåé».