灞桥热电厂始建于1951年，是国家“一五时期”原苏联援建的156项重点项目之一。第一代灞桥热电人为了国家的振兴和发展，发扬艰苦奋斗、顽强拼搏的精神，在物质极其匮乏的条件下，风餐露宿，人拉肩扛， 2台6000千瓦苏制凝汽式机组于1953年11月竣工投产，建成了西北地区第一座现代化火力发电厂，其1号机组为全国第一台中温中压火电机组，为当时西安工业经济的起步创造了基础条件，该厂因此被誉为陕西电力的基石。
1957年，该厂二期工程1台1.2万千瓦供热机组投产发电，配套建设了供热管道，建成了西北地区第一片热力网。紧接着，1958—1960年，三期工程2台1.2万千瓦供热机组建成投产，该厂成为陕西电网最大的调峰厂。
经过二、三期扩建，该厂供热管道连片成网，开始向东郊大型密集军工企业供应生产用汽，提供采暖供热，有力支持了国防军工企业的建设和发展。同时，依托该厂的工业热源，西安东郊以棉纺织品生产、加工为主的纺织行业形成规模，行业职工过万人，托起了纺织城的响亮称号，迅速使纺织城成为全国知名的纺织基地之一。 1987年，为支持老区经济建设，该厂7号发电机组被拆除安装至延安发电厂服役。
1988年，为了提高企业冬季供热能力，该厂四期工程1台2.5万千瓦背压式抽汽机组投产发电，该厂从中温中压火力发电企业成为高温高压火力发电企业。
上世纪90年代以前，灞桥热电厂1-4期工程建设的机组，最大单机容量仅2.5万千瓦，企业机炉多、容量小，装备老、能耗高，污染重，产能低下。长期以来，作为西安市东郊冬季的主要供热基地，企业的供热能力滞后于供热市场需求和地区经济发展的需要，同时，由于当时国家环保政策没有强制性标准要求，电力生产环保技术落后，在企业生产的同时，污染难以避免。
