1987年6月15日，国务院以国函[1987]105号批准威海市升格为地级市，以境内名胜环翠楼之义将原县级威海市的行政区域设为环翠区。辖田村、张村、羊亭、蒿泊、温泉、崮山、孙家疃7个镇，环翠楼、鲸园、竹岛、刘公岛四个街道办事处。
1991年3月6日，经国务院批准，国家科委审定，批准威海市成立火炬高技术开发区。1992年1月16日，经山东省人民政府批准，将环翠区田村镇的毕家疃、东涝台、西涝台、后峰西4个行政村划归威海高区。
1992年5月，中共环翠区委、区政府决定在境内张村镇西部沿海地域（东经120°57′～122°17′，北纬37°19′～37°35′)划出18.8平方公里，设立环翠经济技术开发区。1993年11月8日，经山东省人民政府批准，在开发区的基础上，成立威海环翠省级旅游度假区。1994年10月23日与张村镇合署办公。
1992年10月，威海市人民政府设立威海经济技术开发区(其管委会为市政府派出机构)。12月，撤蒿泊镇，设蒿泊街道办事处。1993年1月，蒿泊街道办事处成建制由环翠区划归经区。
1994年6月23日，经山东省人民政府批准，从7月1日起将文登市的初村、草庙子和荣成市的桥头、泊于四镇成建制划归环翠区。
1996年8月27日，威海市人民政府决定将环翠区田村街道办事处成建制划归高区，将刘公岛街道办事处划归市政府直接管辖。
至2002年末，环翠区境内辖张村、羊亭、温泉、崮山、孙家疃、初村、草庙子、桥头、泊于9个镇，环翠楼、鲸园、竹岛3个街道办事处，287个行政村，53个居民委员会。
2003年5月12日，市政府决定，将环翠区的初村镇划归火炬高技术产业开发区管理， 将环翠区的崮山镇、泊于镇划归经济技术开发区管理。
2005年3月8日，市政府决定在环翠区草庙子镇规划建设威海市工业园（威政发[2005]9号）。至此，环翠区辖张村、羊亭、温泉、孙家疃、桥头5个镇，环翠楼、鲸园、竹岛3个街道办事处。