Решение о строительстве ЖТЭЦ было принято в 1996 году. Строительство Железногорской ТЭЦ началось в 2007 году в рамках заключенного между Россией и Соединенными Штатами правительственного соглашения о прекращении производства плутония в действующем ядерном реакторе АДЭ-2, также расположенном в Железногорске. Данный объект является последним в мире производителем оружейного плутония.