烟台二十中自建校以来，至今已有40多年的历史。
烟台二十中始建于1958年7月，当时校址在高疃镇古上村北，称"高疃农业中学"，建校舍7间，占地300平方米，当年招生80人，分为两个教学班，有教职工9人。后因校址面积狭窄，无发展前途，遂于1959年移至本镇松岚村东高地上，采用各大队包干的形式重建校舍。7月竣工，占地10亩，有校舍六七十间。学校迁入后更名为"烟台第十一中学"，招收新生104名，教职工增至14人，从此校址至今未动。
1960年7月，学校更名为"烟台第十七中学"。1962年4月改为"福山第四中学"。"文化大革命"中改为"高疃五七红校"，开始时招生200名，分林水、红医、机电等专业班，分科讲授专业知识，不按正常课程设置进行教学。1976年7月又改称"五七"大学。这期间，先后套院墙602米。
1977年，学校恢复"福山第四中学"称号。1981年开始招收初中生，成为完全中学。随着学校学生数量的增加，校舍成为当务之急。1977年至1978年，又新建校舍50间。
1983年11月，因福山区划归烟台市区，学校更名为"烟台第二十中学"，沿用至今，当时直属烟台市教育局领导。1984年夏，复归福山区教育局领导。1981年至1984年翻新校舍4间。至1985年校舍240间，占地40亩，在校学生831名，有教职工81名，其中教学人员62名，编为6个高中班，10个初中班，成为一所初具规模的中学。
根据福山区统一规划，自1986年起学校停止招收高中生，只招收初中生。1992年高疃镇政府又投资35万元，为学校翻新校舍50间，使学校面貌有了较大改变。2001年又新建校舍9间，2002年重建校舍8间，至今共有校舍168间，占地50余亩，校内甬路500多米。20世纪80年代后期至90年代，学校招生人数基本上呈上升趋势，近年随着独生子女渐居主体以及不正当择校行为的频频发生，学校生源锐减，对学校各方面工作及学校本身的稳定性都产生了一系列影响。
学校近二十年来坚持以教学为中心，不断加强学校管理，修订完善各方面工作制度、规范，优化内部工作机制，在长期的教学实践中积累了一定的教学经验，也取得了不少优良传统。在教育改革的新潮中，学校将继承和发扬优良传统，扬长避短，迎接挑战，为开创学校教育教学事业的新局面而努力奋斗！
