Karsai László nemzetközileg is a legismertebb magyar holokauszt történészek egyike. Egy évtizednyi kutatás után írta meg még 1993-ban Magyarországon először a cigány holokauszt történetét. A régebbi szakirodalomban elterjedt több tízezres cigány áldozati számot meggyőzően cáfolta. A nemzetközi holokauszt szakirodalomban fél tucatnál kevesebb valamennyi a holokausztban érintett ország zsidóüldözésének történetét bemutató monográfia létezik. 2001-ben publikált munkája addig nem ismert magyar külügyi anyagok alapján dolgozta fel a cigányok és zsidók II. világháború alatti üldöztetésének történetét. Közel két tucat nemzetközi történész konferencián tartott előadást. Karsai elsősorban tanár, tanítványai közül többen ma már nemzetközileg ismert holokauszt-történészek. Zömmel volt tanítványaiból áll az a kutatócsoport, amely a vezetése alatt 1994 óta dolgozik és a Yad Vashem Archives megbízásából eddig több mint 3 millió oldalnyi 1938-1950. között keletkezett iratanyagot tárt fel. Tanítványaival hozták létre az első állandó magyar holokauszt kiállítást Budapesten. Két monográfiája, három forráskiadványa és több mint félszáz tanulmánya jelent meg, utóbbiak közül több németül, angolul, franciául és héberül.