1952年来自市区8家私人诊所的11名年轻个体牙医，响应党走合作化道路的号召，自愿组织起来，集资买下原烟台市北大街264号“裕昌银号”的半个院落，挂起“烟台市牙科联合诊所”的牌子，即为烟台市口腔医院的前身。
1956年，烟台市区内另外17处个体牙科诊所的27个人在朝阳街77号组建了“烟台市第二牙科联合诊所”。
1958年，第一、第二牙科联合诊所合并，组成“烟台市牙科联合诊所”。

1966年，医院改称“烟台市牙科诊所”，1968年，成立“烟台市牙科诊所革命委员会”。
六十年代中期，为解决齿科材料供应不足的问题，医院自办小工厂，生产牙托水，牙托粉，造牙粉，不仅保证了自用，而且支援了省内外几十个口腔医疗单位。随着医院的义齿制作技术逐步成熟，吸引了众多外地医院来院学习。

1972年医院更名为“烟台市口腔病防治院”，并成立医疗预防组进行口腔病调查研究，宣传牙病防治和口腔卫生知识。医院成立外轮人员诊室，专门接待外籍人员或高级干部。
1978年医院引进正畸技术，并承办召开山东省口腔矫形专业会，同年9月，医院派员为来烟台视察的全国人大副委员长叶剑英出诊。

随着烟台地区改为烟台市，医院改为烟台市属单位，开启了医院的改革发展之路。1986年，《大众日报》以《提高社会效益，方便群众就医》为题，报道了医院改革成果。
1988年医院外科率先开展整形手术，1989年医院原地翻建扩建的议案被市政府确定为当年市区7项重点工程之一，同年开发区门诊部成立。
1990年医院更名为“烟台市口腔医院”。

作为市政府重点工程的5000平方米大楼启用，医院成为省内规模最大的地市级口腔专科医院，并逐步引进烤瓷义齿修复、固定正畸、人工种植牙技术，与山东医科大学组建颌面外科联合体，开展颌面外科病房手术，并成功实施口腔内切口，下颌骨升支矢状面劈开手术，填补了胶东地区空白。　　　
2000年成为山东医科大学口腔医学教学实习医院。
2001年医院被市劳动和社会保障局定为“城镇职工基本医疗保险定点医疗机构”，被核定为“政府办非营利性医疗机构”。

医院加强高校联合，成为大连医科大学口腔医学院教学医院、山东省第三批住院医师规范化培训基地、“山东大学、烟台市口腔医院学习社会实践基地”、山东省地市级城市中的首家“口腔专业护理临床实践培训基地”、滨州医学院附属医院。
在胶东地区率先成立牙种植中心、山东省首个颞下颌关节病门诊、“口腔健康服务中心”、特需门诊，开设开发区分院。
医院的对外开放逐步拓展，吸引国内外众多知名专家、学者来院参观交流。并于2011年承办“第七届全国口腔种植学术会议”。
2007年，第一届“烟台市首届健齿小明星晋级赛”活动启动。2008年医院被授予烟台市首家“慈善义工定点关爱医院”并被烟台市慈善总会评为“先进义工工作站”。

医院引进山东省第一位口腔医学界的“泰山学者”—奥地利维也纳医科大学牙学院范晓慧教授，并连续7年开展“泰山学者口腔医学国际论坛”。
医院获批山东省省级临床重点专科（口腔科）。牙周科、口腔颌面外科、牙体牙髓科、口腔修复科、口腔正畸科、儿童口腔科、口腔种植科获批烟台市医疗卫生重点学科。
幸福、福山、烟大、卧龙、龙湖等分院正式开诊。
2016年正式获批“三级甲等口腔专科医院”，并与北京大学口腔医学院签署战略合作协议，进一步推动医院管理的规范化和科学化。2020年获批“国家住院医师规范化培训基地”。
2018年9月，与中国牙病防治基金会合作，将“全球零蛀牙联盟中国行动”引入长岛，利用5年时间对全岛居民进行全生命周期口腔健康教育和健康干预。
持续开展龋病防治项目、“孝口福”关爱无牙老人慈善救助项目、“来自星星的微笑”关爱孤独症儿童、关爱老兵慈善项目等公益项目。