โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง เดิมชื่อ โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง (Princess Chulabhorn’s College, Trang) เป็นโรงเรียนที่กระทรวงศึกษาธิการจัดตั้งขึ้นเพื่อเฉลิมพระเกียรติเนื่องในวโรกาสที่สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ทรงเจริญพระชนมายุครบ 3 รอบ ในวันที่ 4 กรกฎาคม 2536 ด้วยสำนึกในพระกรุณาธิคุณ ที่ทรงมีต่องานด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม และเพื่อสนองตามพระราชประสงค์ที่ทรงมุ่งมั่นส่งเสริมคุณภาพชีวิตในด้านความเป็นอยู่และการศึกษาของประชาชน โดยเฉพาะในท้องถิ่นห่างไกล โดยให้โอกาสแก่เยาวชนที่มีความสนใจและมีความสามารถทางด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ได้ฝึกฝนความรู้ความสามารถด้านนี้เป็นพิเศษตั้งแต่เยาว์วัย

ต่อมา ในปีการศึกษา 2553 คณะรัฐมนตรีได้อนุมัติให้โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์ภูมิภาค (สำนักงานรัฐมนตรี 406/2553 มติ ครม. 25 พฤศจิกายน 2553) โดยเริ่มรับนักเรียนตามโครงการโรงเรียนวิทยาศาสตร์ภูมิภาคในปีการศึกษา 2554 และเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม 2561 ตามประกาศของกระทรวงศึกษาธิการ และโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย ทั้ง 12 แห่ง ได้รับพระราชทานพระอนุญาตจากสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ให้เปลี่ยนชื่อจาก “โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย” เป็นชื่อ “โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย” ต่อท้ายด้วยชื่อจังหวัดที่เป็นสถานที่ตั้งของโรงเรียน ดังนั้นจึงเปลี่ยนชื่อเป็น “โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง” เรียกเป็นชื่อภาษาอังกฤษว่า "Princess Chulabhorn Science High School Trang" จนถึงปัจจุบัน