1962년 9월 주식회사 현대양행의 설립으로 시작하였고, 1980년 10월 한국중공업주식회사로 상호를 변경하였다. 1982년 6월에 시설이나 규모가 세계수준인 창원종합기계공장을 준공하였다.
1984년 6월 선박용 엔진 조립공장을 준공하였고, 1987년 3월 (미국)기계 기술자 협회로부터 에이에스엠이(ASME) 스탬프 9종, 써티피케이트(Certificate) 2종을 취득하였다. 1987년 6월 합금공구 강재제작품 KS획득하였고, 1988년 1월 에이에스엠이(ASME) 스템프 엔에이(NA) 엔피티(NPT) 취득하였다.
1993년 9월 발전용 가스터 빈 전용공장을 준공하였고, 1996년 6월 동양전력㈜을 흡수, 합병하였다.
2000년 12월 두산그룹이 한국중공업을 인수하였고, 2001년 3월 두산중공업㈜으로 사명을 변경하였다. 2022년 3월 두산에너빌리티로 사명을 변경하였다.
주요 사업은 발전설비(원자력, 화력, 수력, 양수, 복합, 열병합 발전소), 산업설비(시멘트, 제철, 제강, 해수담수화, 화공, 운반하역), 선박용엔진, 주, 단조, 건설업(토목, 건축, 항만준설, 발전, 산업플랜트 건설공사) 등이다. 주요 제품과 구성비율은 건설기계, 공작기계, 엔진 등 42%, 원자력, 화력, 보일러 등 31% 등이다.
관계회사로는 연합기계 합부금융㈜, 대한화학기계 등이 있다.
2015년 현재 총자산은 11조 6856억 원, 자본금은 5968억 원, 연간 매출액은 5조 1462억 원이다. 본사는 경상남도 창원시 성산구 귀곡동에 있다.