KEİ ile ilgili ilk toplantı Türkiye'nin girişimi ile 19 Aralık 1990'da Ankara'da yapılmıştır. Türkiye, eski Sovyetler Birliği, Romanya ve Bulgaristan'ın resmi delegelerinin yanısıra, eski Sovyetler Birliği Heyeti içinde; Azerbaycan, Gürcistan, Moldova ve Ermenistan Cumhuriyetleri'nin Dışişleri Bakan Yardımcıları yer almıştır. Toplantıda taraflar, Türkiye tarafından hazırlanan ve önerilen işbirliğinin temel prensiplerini kapsayan taslak üzerinde çalışmışlar, sonuç bildirgesinde "Karadeniz Ekonomik İşbirliği" nin kurulmasında anlaşmaya vardıklarını resmen açıklamışlardır. 12-13 Mart 1991 tarihlerinde Bükreş'te, 23-24 Nisan 1991 tarihlerinde Sofya'da uzman düzeyinde toplantılar yapılmıştır. Bu toplantılarda KEİ'nin amaçları ve prensipleri üzerinde ortak bir anlaşmaya varılmıştır. 11-12 Temmuz 1991 tarihlerinde yapılan toplantıda, KEİ Anlaşması metni üzerindeki çalışmalar sonuçlandırılarak, imzaya hazır hale getirilmiştir. Moskova toplantısında taraflar, KEİ Anlaşması'nın yakın bir gelecekte Türkiye'de yapılacak bir toplantıda imzalanması konusunda anlaşmaya varmışlardır.
KEİ'nin kuruluş aşamasındaki hazırlık çalışmalarında temel amaç olarak Katılan Devletler'in coğrafi yakınlıklarından ve ekonomilerinin birbirlerini tamamlayıcı özelliklerinden yararlanılarak ticari, ekonomik, bilimsel ve teknolojik işbirliğini geliştirmeleri ve Karadeniz Bölgesi'nin bir barış, işbirliği ve refah bölgesi haline gelmesi öngörülmektedir. Bu temel amaç doğrultusunda kısa dönemde bölge ülkeleriyle işbirliği için uygun ortam oluşturulması ve taraflar arasında mal ve hizmet ticaretinin arttırılması öngörülmüştür. Uzun dönemde ise amaç; bölge ülkeleri arasında ekonomik ilişkileri daha fazla geliştirebilmek için kişilerin, malların, sermayenin ve hizmetlerin serbest dolaşımını sağlamaktır. Bu amaçların gerçekleştirilmesi için uzun dönemde, aşamalı olarak Katılan Devletler arasında bir serbest ticaret bölgesinin kurulması amaçlanmıştır.
