1965年，恢复兴义地区建制后，贵州省人民委员会决定在兴义兴建一座火电厂。1966年6月正式动工兴建，同时，贵州电业局从贵阳电厂、遵义电厂、都匀电厂、安顺电厂抽调工程技术人员、干部和工人共80人到兴义电厂工作。首台机组原安装在贵阳水口寺电厂，是英国20世纪40年代万吨轮船自备电厂的发电机组，容量1000千瓦。贵州电业局决定调拨到兴义电厂后，该厂于1967年初即派去30多名职工拆卸、装车。运到工地后，由职工卸车搬运。在安装处的帮助下，只用了半年时间就安装完毕，于1967年10月1日开始发电运行。1号机组的投产改变了兴义地区的供电面貌，原来仅靠兴义狮子山水电站224千瓦的发电机组供电，供电范围小，电能质量差，枯水期供电不正常。兴义火电厂发电后，兴义城区供电线路得到了全面改造，将木电线杆全部改为9米水泥电杆，供电电压6.3千伏，增加了用电户，城区内用电户开始普及，一些企业如兴义运输公司大修厂、四分监造纸厂等大用户的用电得到解决。

　　1969年4月21日，贵州省革命委员会生产领导小组电力工业办公室以（69）黔电办生字第071号文决定，将安顺电厂500千瓦发电机组、循环水池的管道和循环水泵等设备拆迁兴义电厂。拆迁工作由安顺电厂、兴义电厂的工人一起拆卸、装运，安装工作由电力设计院、安装队和中试所及电厂共同完成。2号机组于1971年7月1日正式发电，其运行进一步扩大了兴义供电范围，增设了35千伏线路向马岭化肥厂供电，进一步扩大了供电范围。

　　1971年,兴义电厂扩建3号机组，容量1500千瓦，发电机是松花电机厂生产，汽机是重庆望江机床厂生产，锅炉为上海产品。3号机组由省水利电力局火电安装二处承建。1973年6月进入现场，10月份整个安装工程结束，但汽机不能正常运转。后经反复调试检查，于1973年12月正式发电。至此兴义已形成城区和郊区供电的小网络。

　　兴义火电厂从动工兴建到3号机组的全部投产，都处在“文化大革命”的动乱时期。建厂工作虽然受到一些影响，但由于兴义严重缺电，存在群众盼电、工农业生产等电的局面，使电力建设引起党内外干部和全体市民群众的关注。各级领导对电厂建设十分重视，电厂领导和广大职工在“文化大革命”时期，排除干扰，坚持生产，不准外单位人员到电厂串联，在2号机调试期间，电厂工人阻止外单位造反派进入电厂，电厂在动乱期间基本上坚持了正常上班制度，保证了机器正常运转，从而保证了兴义地区的群众生活用电和工农业生产用电。

　　由于兴义电厂3台机组都是低温、低压，设备陈旧，其中1台是20世纪40年代老产品，两台又是“大跃进”的非标准产品，煤耗高、出力低。加上处在计划经济体制时期，生活用及生产用电都本着“照顾、扶持”的原则，电价无法跟市场接轨，因此火电厂自运转之日起基本上是年年亏损。为了发挥水电优势，从1979年起，火电厂在丰水期就少发电或停机检修，因此发电量呈逐年下降趋势，亏损也在逐年增加，1981年亏损达到22万元。

　　为改变兴义电厂设备陈旧煤耗高（平均标准煤耗每千瓦时1400克左右）运行故障多的状况，建厂后不断进行技术改造。1982年为减少煤耗提高出力，将3号炉由翻板炉改为煤粉炉，后因为结焦，引火用废油多而停用，改为链条炉，1987年改为沸腾炉后效果较好，煤耗降低，煤运距离短，出力提高。1号机组经过一修再修，到1985年2月因汽轮机叶片汽蚀严重，无法修复而报废。到1988年，电厂用两炉两机（容量3000千瓦）运行。

　　1988年4月20日，黔西南州经委批准兴义电厂扩建1台6000千瓦的机组和兴建一座硅铁厂，资金由电厂、省电力局黔能开发公司集资和向建行贷款。1989年4月，兴义发电厂6000千瓦机组扩建工程破土动工，计划投资1287万元。1990年10月投入试运行。

　　由于国家能源政策的调整，对5万千瓦以下的小火电机组必须实行关停，到2000年2月，兴义发电厂停工熄火。在人员安置中，35岁以下，学历高中技校以上的有65人调到盘县电厂，退休、退养98人，辞职自谋职业、调出12人，兴义供电局安置134人，同时，发电厂的债权、债务也转到兴义供电局。