Nhà máy điện Phú Mỹ được khởi công xây dựng từ những năm trong thập kỷ 90 của thế kỷ XX để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng điện phục vụ cho công cuộc xây dựng và phát triển đất nước, đồng thời tiêu thụ một sản lượng khí đồng hành được tận dụng trong quá trình khai thác các giếng dầu của mỏ Bạch Hổ. Ngày 4/10/2005, Nhà máy điện Phú Mỹ được Thủ tướng Chính phủ ký quyết định chuyển đổi thành Công ty TNHH một thành viên Nhiệt điện Phú Mỹ (gọi tắt là Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ).

Ngày 1/6/2012, đánh dấu thêm một bước phát triển mới, Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ đã được Bộ Công Thương quyết định cơ cấu đơn vị làm nền tảng để hình thành Tổng Công ty Phát điện 3. Tại Quyết định số 3025/QĐ-BCT ngày 01/6/2012 Công ty TNHH MTV - Tổng Công ty Phát Điện 3 (gọi tắt là Tổng Công ty Phát điện 3) đã được thành lập trên cơ sở tổ chức, sắp xếp lại Công ty TNHH một thành viên Nhiệt điện Phú Mỹ, các công ty phát điện hạch toán phụ thuộc, các Ban quản lý dự án nguồn điện và tiếp nhận quyền chủ sở hữu vốn nhà nước tại một số công ty phát điện trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam và chính thức đi vào hoạt động từ ngày 01/01/2013. Theo đó, các Nhà máy điện Phú Mỹ do Tổng Công ty trực tiếp quản lý. Và đến ngày 15/02/2016, Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ được thành lập lại theo Quyết định số 637/QĐ-GENCO3 của Tổng Công ty Phát điện 3, tiếp quản vận hành các nhà máy điện Phú Mỹ.

Trải qua 20 năm xây dựng và phát triển, Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ đã không ngừng lớn mạnh. Từ một nhà máy quản lý vận hành sản xuất điện với 2 tổ máy phát điện tuabin khí chu trình đơn có tổng công suất 288 MW vào năm 1997, đến nay, Công ty đã quản lý vận hành 13 tổ máy phát điện có tổng công suất là 2.540 MW, là đơn vị phát điện có công suất lắp đặt cao nhất hiện nay và chiếm khoảng 6,6% công suất của hệ thống điện Việt Nam. Hàng năm, các Nhà máy điện Phú Mỹ cung cấp cho hệ thống điện quốc gia hơn 16 tỷ kWh, chiếm hơn 18% sản lượng điện phía Nam và chiếm hơn 9% sản lượng điện toàn hệ thống điện. Vào những ngày cao điểm mùa khô hàng năm, mỗi ngày Công ty sản xuất từ 50 - 57 triệu kWh, chiếm khoảng 10% tổng sản lượng điện toàn hệ thống và chiếm khoảng 20% nhu cầu phụ tải phía Nam, đóng góp nguồn năng lượng đáng kể cho Hệ thống điện Quốc gia, góp phần quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

Để hoàn thành kế hoạch sản lượng điện hàng năm của Tập đoàn Điện lực Việt Nam giao, mục tiêu hàng đầu mà GENCO3 đề ra cho các Nhà máy điện Phú Mỹ là đảm bảo sản xuất điện an toàn, liên tục và kinh tế, vận hành đúng theo phương thức của Điều độ hệ thống điện Quốc gia; thực hiện đạt và vượt các chỉ tiêu tối ưu chi phí (suất sự cố, tỉ lệ tiết kiệm điện tự dùng, tỉ lệ tiết kiệm nhiên liệu, suất sự cố, hệ số khả dụng); đảm bảo an toàn trong sản xuất, không để xảy ra tai nạn lao động, hạn chế sự cố chủ quan, xử lý tốt sự cố, bất thường thiết bị, sớm đưa tổ máy vào vận hành; thực hiện tốt 8 chỉ tiêu quản lý kỹ thuật; thực hiện nghiêm quy trình, quy phạm trong vận hành, sửa chữa và quản lý thiết bị. Bên cạnh đó, Công ty đã thực hiện công tác sửa chữa lớn một cách hiệu quả và đúng theo kế hoạch; tiết giảm các chi phí sản xuất để hạ giá thành sản xuất điện thấp nhất; chú trọng công tác môi trường; củng cố công tác bảo vệ an ninh, trật tự, an toàn Công ty; tham gia thị trường điện Phát điện cạnh tranh và có chiến lược chào giá hiệu quả, góp phần đảm bảo hoàn thành vượt mức kế hoạch sản lượng điện đề ra.

Mặc dù qua nhiều giai đoạn chuyển đổi mô hình hoạt động, Công ty gặp không ít khó khăn, thách thức trong sản xuất kinh doanh điện năng nhưng với truyền thống 20 năm xây dựng và trưởng thành, cán bộ, công nhân viên Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ luôn đoàn kết, quyết tâm vượt qua mọi khó khăn, thử thách, phấn đấu hoàn thành xuất sắc các nhiệm vụ được giao. Tiếp bước thành công của những thế hệ đi trước đã từng xác lập các cột mốc (100, 150, 200 tỷ kWh) là đơn vị dẫn đầu trong ngành Điện về sản lượng điện cung cấp cho Hệ thống điện Quốc gia.

Đặc biệt, vào lúc 3 giờ 50 phút ngày 15/6/2017, Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ (Công ty hạch toán phụ thuộc của Tổng Công ty Phát điện 3) đã trở thành đơn vị phát điện đầu tiên ở Việt Nam phát lên Hệ thống điện Quốc gia sản lượng điện thứ 250 tỷ kWh, một cột mốc sản lượng điện cao nhất từ trước đến nay.

Đây là thành quả đáng tự hào của các thế hệ CBCNV Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ khi đã bỏ bao công sức và trí tuệ để giữ cho dòng diện quốc gia được an toàn, liên tục và ổn định. Kết quả này là sự đền đáp xứng đáng, tạo luồng sinh khí mới để tiếp thêm sức mạnh cho CBCNV Công ty tiếp tục vững bước vượt qua những chặng đường còn dài phía trước.