455만 9610㎡의 부지에 건설된 시설용량 140만㎾(35만㎾급 4기)의 중유 및 가스(LNG) 연소 겸용 화력발전소로 연간 약 98억㎾h의 전력생산능력을 가지고 있다.
1970년대 우리 경제의 고도성장과 함께 전력사업의 국제 규모화를 목표로 세워진 제4차 전원개발계획에 따라 아산 공업지구개발에 따른 전원확보와 수도권 및 중부지역의 기저부하 담당용으로 건설계획이 확정되었다.
건설공사는 1·2호기 및 3·4호기로 나누어져 추진되었으며, 우리나라에서는 최초로 국내 주도형 일괄도급방식으로 건설계약을 체결하여, 기술용역 및 설계, 시공을 국내 기술진이 담당하여 성공리에 완공하였다.
국내 발전소 건설 기술축적은 물론 발전설비 · 제작기술 향상에 크게 기여하였는데, 이는 우리나라 전력사상 일대 전환점을 이룩한 계기가 되었다. 주 기기는 일본의 히타치회사[日立會社]가 제작하였고, 시공은 현대건설㈜이 일괄도급으로 수행하였다.
준공 후 중유전소식으로 운영되어 왔으나 정부의 에너지 다원화정책의 일환으로 1978년부터 추진되어 온 액화천연가스(LNG) 도입계획이 확정되었다.
이에 인천화력발전소와 함께 가스수요처로 지정함에 따라 중유 및 가스 겸용 발전방식으로 개조하여 1986년 11월 26일 2호기에 천연가스를 최초로 연소함으로써 가스발전시대의 새로운 장을 열게 되었다. 1987년부터 연간 약 100만t의 천연가스를 주연료로 소화하여 본격적인 가스연소 발전소가 되었다.
평택화력 1·2호기는 단위기 시설용량 35만㎾급 2기로 구성된 화력발전설비로서 1976년 12월 1일 건설공사를 착공, 1980년 3월 31일 및 같은 해 6월 30일 각각 준공되었다. 총 건설비는 1431억 5400만 원이 소요되었다. 1984년 10월부터 1986년 7월간에 걸쳐 중유 및 가스연소 겸용 설비로 개조되었다.
평택화력 3·4호기는 기존 1·2호기와 동일한 형식의 설비로 중유전소로 계획되어 1979년 5월 1일 건설공사가 착공되었다. 그러나 건설 도중에 가스연소설비를 추가하여 1983년 5월 4일 및 같은 해 8월 1일에 각각 준공되었으며, 총 건설비는 1828억원이 소요되었다.