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,
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,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。
教职工81名,其中教学人员62名,