โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง เป็น 1 ใน 12 โรงเรียนที่กรมสามัญศึกษาจัดตั้งขึ้นเพื่อเฉลิมพระเกียรติ เนื่องในวโรกาสที่สมเด็จพระเจ้าน้องนางเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี ทรงเจริญพระชนมายุครบ 3 รอบ ในวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2536 ด้วยสำนึกในพระกรุณาธิคุณที่ทรงมีต่องาน ด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อสนองตามพระราชประสงค์ที่ทรงมุ่งมั่นส่งเสริมคุณภาพชีวิตใน ด้านความเป็นอยู่และการศึกษาของประชาชนโดยเฉพาะใน ท้องถิ่นห่างไกลโดยให้โอกาสแก่เยาวชนที่มีความสนใจและมีความสามารถด้านนี้ตั้งแต่เยาว์วัย โดยมีวัตถุประสงค์ในการจัดตั้งดังนี้

• เพื่อเป็นการเฉลิมพระเกียรติเนื่องในวโรกาสที่สมเด็จพระเจ้าน้องนางเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี ทรงเจริญพระชนมายุ ครบ 3 รอบ
• เพื่อเป็นสถานศึกษาในระดับมัธยมศึกษาที่ฝึกทักษะความรู้ความสามารถของนักเรียนด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ตั้งแต่วัยเยาว์ ซึ่งเป็นการเตรียมบุคลากรไว้รองรับโครงการด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศ
• เพื่อส่งเสริมให้นักเรียนที่เรียนดี มีความสามารถทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้มีโอกาสเพิ่มมากขึ้น ในการเข้าเรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาและได้พัฒนา ความรู้พื้นฐานในด้านนี้อย่างเข้มข้น นำไปสู่การแก้ปัญหาและปรับปรุงสิ่งแวดล้อมให้ได้ผลอย่างแท้จริง
• เพื่อเป็นสถานศึกษาระดับมัธยมศึกษาตัวอย่าง ในด้าน การฝึกอบรมนักเรียน ให้เป็นกุลบุตรกุลสตรี ที่เพียบพร้อมด้วยจริยธรรมสามารถพึ่งพาตนเองได้และเป็นประโยชน์ต่อสังคม

โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง เริ่มรับนักเรียนเข้าเรียนเมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2537 โดยรับนักเรียนชั้น ม.1 และ ม.4 ชั้นละ 2 ห้อง และเปิดทำการเรียนการสอนในวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2537[1] โดยในช่วงระยะเวลา 2 ปีแรกที่โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง เปิดทำการเรียนการสอนนั้นยังไม่มีอาคารเรียน จึงได้อาศัยขอใช้พื้นที่ของวิทยาลัยพลศึกษา จังหวัดตรัง ซึ่งตั้งอยู่ในอำเภอย่านตาขาว เป็นสถานที่ดำเนินการเรียนการสอน ชั่วคราวระหว่างดำเนินการสร้างอาคาร สถานที่ จนกระทั่งปีการศึกษา 2539 จึงได้ย้ายมาใช้สถานที่ใหม่ คือบริเวณตำบลบางรัก อำเภอเมือง และยังคงมีการก่อสร้างอาคารเพิ่มเติมจนแล้วเสร็จทั้งหมดในปีการศึกษา 2541 อย่างไรก็ดียังมีการเรียนการสอนบางวิชาที่ดำเนินการนอกโรงเรียน เช่น วิชาพลศึกษา:การว่ายน้ำ เป็นต้น

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง เปิดสอนในระดับมัธยมศึกษาตอนต้นและมัธยมศึกษาตอนปลาย ประเภทนักเรียนประจำ และ ไป-กลับ สังกัดกรมสามัญศึกษา โดยมีวิสัยทัศน์คือ “ มุ่งพัฒนาให้นักเรียนเป็นคนดี มีคุณธรรม มีความรู้ และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม มีพื้นฐานทางด้านภาษา นิยมไทย และอยู่ในสังคมได้อย่างมีความสุข ” ทั้งนี้การเรียนการสอนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย มีเฉพาะสายวิทยาศาสตร์เท่านั้น