W latach 70. XX wieku sieć stale się rozwijała, powstały wówczas m.in. trasy dowozowe do nowo budowanego metra. W 1980 r. kursowało ponad 460 trolejbusów na 35 liniach o długości 236,9 km. Dalszy rozwój miał miejsce w latach 80. XX wieku. Po odzyskaniu niepodległości przez Ukrainę w 1991 r. nastąpiła pierwsza fala skracania i likwidacji linii. Udało się jednak wydłużyć część istniejących i uruchomić nowe. Druga fala ograniczania ruchu trolejbusowego rozpoczęła się w 1999 r.: linię nr 7 skrócono, zlikwidowano linie nr 4, 9, 10, 33, 39, 43, 66. W 2003 r. przywrócono kursowanie niektórych linii, a w kolejnych latach uruchomiono nowe i wydłużono istniejące.
8 stycznia 2009 r. zlikwidowano linie 10, 15, 32 i 65. W latach 2009–2014 zdjęto sieć trakcyjną na ulicach Jakira, Metallista, alei Sportowej i na pętli trolejbusowej Uniwermag Charkow. 25 grudnia 2015 r. otwarto długo oczekiwaną trasę trolejbusową na alei Ludwiga Swobody. 28 października 2018 r. Europejski Bank Odbudowy i Rozwoju przyznał Trolejbusnemu depu № 2 pożyczkę w wysokości 10 mln euro na zakup nowych trolejbusów. 13 stycznia 2020 r.