Dès le 1er janvier 1984, le Service d'aménagement et des constructions neuves (précédemment nommé Section études et construction) devient le Service de l'urbanisme, dans le but de s'adapter à la part croissante prise par la Ville de Genève dans l'aménagement de son territoire. Les activités du nouveau service se structurent de manière suivante :
- les activités courantes, soit la collaboration avec le Département des travaux publics pour l'élaboration de plans d'aménagement, la participation aux diverses commissions cantonales et communales, le relevé systématique des mutations et des autorisations, la remise de préavis concernant des demandes d'autorisations et de plans d'aménagement, l'information aux architectes, aux promoteurs et aux propriétaires sur les intentions d'aménagement de la Ville. En 1991, une base de données, comprenant le répertoire des adresses du Contrôle de l'habitant, ainsi qu'un fichier d'utilisation du sol permet la saisie des mouvements de la construction et des mutations foncières.
- la mise à jour du schéma directeur de la Ville de Genève, élaboré en 1981 et accepté par le Conseil municipal en 1983. En 1986, il se compose de quatre volets : substance physique, affectation du sol, espaces libres, transports. Il concerne l'ensemble du territoire de la Ville.
- les plans directeurs de quartier, soit des études d'aménagement sous la forme de mandats pour les secteurs de la Ville où il existe encore un potentiel à bâtir élevé. Ces dernières font suite à une consultation des services municipaux et cantonaux concernés, ainsi que des propriétaires et associations de quartier. Une maquette de la Ville s'effectue progressivement sur la base des plans directeurs.
- plans directeurs des équipements concernent notamment les équipement en parcs publics, en chemin pédestres, ceux pour la santé et la prévoyance sociale, des itinéraires cyclables, des études de prévision démographiques pour les besoins d'équipements scolaires, etc.
- plans d'utilisation du sol : suite à une votation populaire en juin 1983, les communes ont acquis le droit d'élaborer, en collaboration avec l'Etat, des plans d'utilisation du sol de leur territoire. Le Service de l'urbanisme a élaboré un programme de travail prévoyant que l'essentiel des plans d'aménagement du sol soient réalisé sous forme de mandats.
- Information à la population, par le biais d'expositions, de publications, etc.
En 1987, le Service d'urbanisme est transféré au Département des affaires sociales, des écoles et de l'environnement. Ce changement relève de la volonté du Conseil administratif de distinguer les Services immobiliers qui s'occupent des travaux relatifs aux propriétés de la Ville, du Service d'urbanisme qui gère l'aménagement du territoire communal. De plus, les études conduites par le Service d'urbanisme définissent des équipements publics prolongeant l'habitat (crèches, écoles, maisons de quartiers, parcs et promenades, etc.), lesquels dépendent pour la plupart du Département des affaires sociales, des écoles et de l'environnement. Par ailleurs, la protection de l'environnement et l'aménagement sont liés l'un à l'autre. Enfin, ce transfert permet une meilleure politique d'information en utilisant les infrastructures du Département (centres de loisirs, groupes scolaires, centres sociaux, etc.). Notons aussi que deux Commissions sont créées par le Conseil municipal, l'une pour les travaux, l'autre pour l'aménagement, dont le Service d'urbanisme assure le secrétariat.
Le 1er juin 1991, le Service d'urbanisme retourne au Département de l'aménagement, des constructions et de la voirie. Par ailleurs, une Délégation de l'aménagement et de l'environnement est constituée. Cette nouvelle répartition cherche à optimaliser la collaboration entre services et magistrats, ainsi qu'à accroître la participation du Service d'urbanisme aux prises de décisions.
Dès 1996, au vu des difficultés des finances publiques et des incertitudes face à l'avenir économique et aux tendances démographiques, une réorientation s'amorce dans les tâches du service. Celles-ci sont dirigées davantage vers la gestion des "cadres urbains" existants, plutôt que vers la "production urbaine" (voir "Rapport de gestion du Conseil administratif à l'appui des comptes", 1997).
En 2001, quatorze personnes travaillent à plein temps pour le service et une à mi-temps. Les métiers d'urbaniste, de la photogrammétrie, de la confection de maquettes, de géographe urbain, d'informaticien, de technicien de l'information et de la documentation et de secrétaires composent l'équipe pluridisciplinaire du service.