В начале 1990-х гг. из-за развала СССР и прекращения существования 7-й оперативной эскадры ПМТО в Тартусе влачил жалкое существование. В 1996 г. ПМТО уже в сокращенном составе обеспечил заход в Тартус отряда российских кораблей во главе с авианосцем. В конце января 1996 г. соединение в составе авианесущего крейсера «Адмирал Кузнецов» и эсминца «Бесстрашный» прибыли на рейд порта Тартус. Плавмастерская в это время не только производила межпоходовые ремонты судов, входивших в состав отряда, но и использовалась как баржа, перевозя грузы (только одного картофеля было подано на корабли более 100 т) и заправляя водой стоящие на внешнем рейде корабли.
Посещения ПМТО становились редкими, в 1997—1998 гг. ПМТО приходилось обеспечивать по два корабля в год. Нормальному функционированию базы мешала затонувшая секция плавпричала № 1. Летом 1998 г. в Тартусе СБ-5 и КИЛ-158 в короткий срок, за две недели, подняли затопленный во время шторма железобетонный причал — собственность РФ. Предварительные работы на объекте выполнили водолазы плавмастерской ПМ-56. А затем этот причал буксир СБ-5 вывел в море и затопил на большой глубине. Руководил судоподъемными работами и операцией подъема и затопления плавучего причала главный инженер УПАСР ЧФ капитан 1-го ранга Василий Бех.
В марте 1999 г. началась агрессия НАТО во главе с США против Югославии, а у российского ВМФ в Средиземном море находилась только одна плавмастерская ПМ-138 в Тартусе. Именно после этого началось медленное возвращение российского флота в Средиземное море, и опорой ему здесь могла быть только ПМТО.
С января по май 1999 г. три российских корабля воспользовались услугами ПМТО. На май 1999 г. ПМТО Тартус структурно состоял из четырех основных подразделений: автомобильной команды (12 единиц автомобильной техники), электростанции, хозяйственного отделения и объединенного склада.
К настоящему времени в Тартусе прорыто несколько глубоких скважин, от которых к пирсу проложен трубопровод длиной 1,5 км. Производительность его составляет до 100 т воды в сутки.
В оперативном подчинении ПМТО постоянно находится одна из плавмастерских ЧФ. Полная штатная численность ПМТО — 14 российских военнослужащих.
В декабре 2004 г. после многолетнего перерыва в ПМТО побывала специальная инспекция Черноморского флота, которая оценила его состояние и подготовила ряд предложений по дальнейшему использованию ПМТО. База была в плачевном состоянии. По оценке начальника МИС ЧФ полковника Сергея Тавадяна, состояние казарменно-жилищного фонда и военного городка находится в удовлетворительном состоянии. Состояние административно-жилого здания, построенного 16 лет назад, неудовлетворительное, поскольку за все это время его ни разу толком не ремонтировали.