Der Dirigent Kai Röhrig studierte an der Kölner Musikhochschule und an der Universität Mozarteum Salzburg in der Klasse von Michael Gielen, ferner belegte er regelmäßig Sommerkurse bei Rolf Liebermann.
Er ist Preisträger der Internationalen Stiftung Mozarteum, die ihn mit der „Bernhard-Paumgartner-Medaille“ auszeichnete. Als musikalischer Assistent war er bei den Bayreuther und den Salzburger Festspielen tätig. Als Protegé von Bernard Haitink war er beim European Union Youth Orchestra, bei der Sächsischen Staatskapelle Dresden und beim Concertgebouw Orkest in Amsterdam engagiert. Mehrere Jahre lang arbeitete er als Assistent von Pierre Boulez mit verschiedenen Orchestern in Salzburg, Wien und Paris zusammen.
Nach Stationen als Kapellmeister war Kai Röhrig mehrere Jahre lang Musikdirektor des Salzburger Landestheaters. In zehn Spielzeiten dirigierte er hier mehr als vierhundert Vorstellungen. Daneben trat er in den zurückliegenden Jahren regelmäßig an der Deutschen Oper am Rhein, an der Staatsoper Hannover, am Staatstheater am Gärtnerplatz in München, am Innsbrucker Landestheater sowie als Gastdirigent am Königlichen Opernhaus in Kairo in Erscheinung.
Seit Oktober 2014 ist er als Professor und musikalischer Leiter der Opernklasse an der Universität Mozarteum in Salzburg tätig.
Im Rahmen des Festivals zur Europäischen Kulturhauptstadt RUHR.2010 dirigierte er eine Produktion von Hans Werner Henzes Oper Das Wundertheater. Bei den Salzburger Festspielen dirigierte er im Rahmen des YSP Produktionen der Zauberflöte, der Entführung aus dem Serail sowie Vorstellungen von La Cenerentola.
Konzerte führen Kai Röhrig regelmäßig ans Pult des Salzburger Mozarteum Orchesters. Gastspiele gab er in den zurückliegenden Jahren mit Orchestern wie dem koreanischen KBS-Symphony-Orchestra, dem European Union Youth Orchestra, dem Slowenischen Radio-Sinfonie-Orchester, dem Sinfonieorchester Vorarlberg, der Staatsphilharmonie Rheinland-Pfalz und der Neuen Philharmonie Westfalen. Sein Debüt in der Berliner Philharmonie gab er am Pult des Deutschen Sinfonie Orchesters. Bei seinem Debüt in der Tonhalle Zürich dirigierte er eine Uraufführung von Boris Mersson sowie die 14. Symphonie von Dmitri Schostakowitsch.
Seit vielen Jahren widmet sich Kai Röhrig intensiv der zeitgenössischen Musik. Er leitete zahlreiche Uraufführungen, darunter Werke von Komponisten wie Wolfgang Rihm, Adriana Hölszky, Herbert Grassl, Fausto Tuscano und Hossam Mahmoud sowie österreichische Erstaufführungen von Hans Werner Henze, Manfred Trojahn, Steve Reich und Salvatore Sciarrino. Er arbeitet regelmäßig mit renommierten Ensembles zusammen (u.a. OENM, NAMES, Musikfabrik, Ensemble Chromoson) und tritt bei internationalen Festivals in Erscheinung (u.a. Biennale München, Aspekte, Dialoge, TransArt).