Historia energetyki w rejonie Jaworzna rozpoczęła się wraz z uruchomieniem na własne potrzeby pierwszych generatorów przy Cementowni Szczakowa, kopalniach: Fryderyk August, Sobieski i Jacek Rudolf, oraz Fabryce Chemicznej Azot. Elektrownia będąca protoplastą elektrowni Jaworzno I została uruchomiona w 1898 roku na potrzeby jaworznickich kopalń węgla kamiennego i była jedną z pierwszych elektrowni Galicji.

Z racji właściwości złóż węgla jaworznickiego, służyła głównie do odwadniania kopalń. Już w 1910 roku uruchomiono tam pierwszy turbozespół. Mechanizacja robót górniczych zwiększała ilość posiadanych turbozespołów.

Odzyskanie przez Polskę niepodległości zachęciło lokalne władze do wykupienia z rąk austriackich kopalni i utworzenia spółki: „Jaworznickie Komunalne Kopalnie Węgla SA w Krakowie”, jej właścicielami były miasta Kraków i Lwów oraz konsorcjum polskich banków. Elektrownia kopalniana stopniowo rozszerzała obszar swego zasilania. Momentem znacząco wpływającym na rozwój elektrowni było zamówienie przez Kraków 6 MW mocy. Do jej przesyłu wybudowano linię 60 kV łączącą elektrownię jaworznicką z elektrownią krakowską. W czasie II wojny światowej okupanci rozpoczęli kolejną rozbudowę elektrowni. Wyzwolenie zastało rozpoczętą żelbetową konstrukcję nośną kotła. Po wojnie kontynuowano rozbudowę elektrowni, którą oparto ją na dostawach zagranicznych urządzeń. W lutym 1946 roku Krakowskie Zjednoczenie Przemysłu Węglowego KZPW utworzyło Biuro „Budowy Elektrowni 80 atm w Jaworznie” (w 1947 roku zmieniono nazwę na „Budowa Nowej Elektrowni w Jaworznie”) celem ukończenia rozpoczętej przez okupanta rozbudowy elektrowni Jaworzno. Na to wszystko nakładały się perypetie właścicielskie. Część przesyłową elektrowni przejęło Zjednoczenie Energetyczne Okręgu Krakowskiego. Elektrownia wraz z budową podlegała KZPW, później Jaworznicko-Mikołowskiemu Zjednoczeniu Przemysłu Węglowego, następnie Przedsiębiorstwu Budowy Zakładów Górniczych Przemysłu Węglowego. Te przepychanki właścicielskie trwały do 1950 roku, kiedy to resort energetyki przejął definitywnie elektrownię Jaworzno I. 1 stycznia 1953 r. powołano przedsiębiorstwo państwowe "Elektrownia Jaworzno".

Pierwszą turbinę uruchomiono dopiero w 1952 roku . Rozbudowę zakończono w 1959 roku uzyskując prawie 158 MW mocy. Dalsze modernizacje były prowadzone w celu poprawy sprawności wytwarzania energii. Rozwój Jaworzna wymusił przekształcenie elektrowni w elektrociepłownię.

1 stycznia 1972 r. utworzono Zespół Elektrowni Jaworzno, w skład którego weszły Elektrownia Jaworzno I i Elektrownia Jaworzno II.

21 XII 1995 r. przekształcono przedsiębiorstwa państwowe Elektrownia „Jaworzno III" i Zespół Elektrowni Jaworzno w jednoosobową spółkę Skarbu Państwa pod nazwą Elektrownia „Jaworzno III" Spółka Akcyjna.

17 IV 1998 r. po stu latach pracy wyłączono z eksploatacji i fizycznie zlikwidowano elektrownię Jaworzno I. Obecnie na miejscu po byłej elektrowni funkcjonuje farma fotowoltaiczna o mocy ok.5 MW.

Trwała II wojna światowa. Rzesza Niemiecka stanęła przed gospodarczym problemem. Zagłębie przemysłowe Ruhry było coraz częściej bombardowane przez wojska alianckie. Postanowiono produkcję zbrojeniową przerzucić poza zasięg bombowców. W Jaworznie, w marcu 1943 roku rozpoczęto budowę nowej elektrowni „Wilhelm”. Projekt budowy przygotowała firma Siemens Kraftwerksbauabteilung, inwestorem było Energieversorgung Oberschlesien AG Kattowitz (EVO).Do budowy zaprzęgnięto więźniów filii obozu oświęcimskiego „Neu Dachs”. Elektrowni nie ukończono. Przejęła ją Armia Czerwona jako zdobycz wojenną. Budowa Elektrowni Jaworzno II rozpoczęła się w kwietniu 1949 roku.  Rozpoczęto kolejną budowę, tym razem wg radzieckiej myśli technicznej. W dużej mierze jako robotników wykorzystano junaków Służby Polsce. Była to czołowa budowa planu sześcioletniego. Uruchomienie pierwszego etapu budowy elektrowni Jaworzno II odbyło się 19 lipca 1953r. Oczywiście skorzystano z tej uroczystości i nadano jej charakter wybitnie propagandowy. Znaleziono stosowne odniesienia do kalendarza: „w przededniu święta 22 lipca - rocznicy Manifestu PKWN, 9 rocznicy wyzwolenia i 1 rocznicy uchwalenia Konstytucji Polskiej Rzeczpospolitej Ludowej”. Zbudowano elektrownię kondensacyjną z zamkniętym obiegiem wody chłodzącej, w układzie kolektorowym, wyposażoną w 7 kotłów pyłowych PK-10 o wydajności 230 t/h i 6 turbozespołów WK-50 o mocy 50 MW każdy. Moc elektrowni 300 MW. Paliwo – węgiel kamienny, pochodził przeważnie z kopalni jaworznickich. Elektrownia zbudowana według projektów i dostaw radzieckich z jednym kotłem rezerwowych.

Kocioł PK-10 to kocioł pyłowy, wodnorurkowy, całkowicie ekranowany, dwu walczakowy o naturalnym obiegu wodnym z dwustopniowym odparowaniem.

Turbina WK-50 to turbina jednokadłubowa, akcyjna, kondensacyjna o 5 upustach pary regeneracyjnej. Zabudowano po dwa młyny bębnowo – kulowe na kocioł, z pośrednim bunkrowaniem pyłu węglowego. Do odpylania spalin zastosowano multicyklony. Popiół i żużel odprowadzano hydrauliczne. Sterowanie bloków wspomagała wówczas automatyka elektromechaniczna.

3 XII 1962 zabudowano siódmą turbinę TK50 o mocy 50 MW, tym razem polskiej konstrukcji – Zamech Elbląg. Elektrownia osiągnęła moc 350 MW.

Na przełomie lat 1990/91 w Zespole Elektrowni Jaworzno rozpoczęto prace nad strategicznym programem restrukturyzacji Elektrowni Jaworzno II. Elektrownia miała stopniowo przechodzić na funkcję elektrociepłowni. W 1992 roku rozpoczęto realizację wieloetapowego programu modernizacji, którego podstawowe założenia było:

zachowanie istniejącej infrastruktury budynku maszynowni; stopniowa wymiana istniejących radzieckich powojennych turbin kondensacyjnych na nowoczesne turbiny ciepłowniczo-kondensacyjne o wyższej mocy znamionowej; przy każdej turbinie zabudowanie członu ciepłowniczego; zastępowanie dotychczasowych kotłów pyłowych, kotłami fluidalnymi.

W 1995 roku w miejscu starej turbiny uruchomiono turbinę ciepłowniczo-kondensacyjnych typu 10CK60 (ciepłowniczo-kondensacyjna, parowa, akcyjna, osiowa, jednokadłubowa, z jednostopniowym wymiennikiem wody sieciowej) produkcji ABB Zamech Ltd w Elblągu.

Jednak najważniejszym zdarzeniem roku 1995 było połączenie wszystkich trzech elektrowni Jaworzna w jeden organizm. 21 grudnia Minister Przemysłu i Handlu podpisał akt przekształcenia przedsiębiorstw państwowych „Elektrownia Jaworzno III” i „Zespół Elektrowni Jaworzno” w jedną, jednoosobową spółkę Skarbu Państwa pod nazwą: „Elektrownia Jaworzno III Spółka Akcyjna”.

Jesienią 1996r. rozpoczęto wielką modernizację "Dwójki", którą rozpoczęto od zdemontowania starych kotłów nr 1, 2, 3 i turbozespołów nr 2 i 3. W 1999r. elektrownia przeistoczyła się w elektrociepłownię. A to za sprawą nowych turbin kondensacyjno-ciepłowniczych oraz kotłów fluidalnych, które połączono w układzie blokowym. Zmodernizowano również stację uzdatnienia wody, układ nawęglania, układy odpopielania, stację dekarbonizacji wody, układ hydrauliczny chłodni kominowych, wyprowadzenie mocy z bloków i rozdzielnie 6 i 0,4 kV oraz układ ciepłowniczy. Wybudowano magistralę ciepłowniczą i przejęto rejony dotychczas ogrzewane przez wyłączaną elektrownię Jaworzno I.

Zamontowano 2 kotły fluidyzacyjne CFB-260 Compact firmy Foster Wheeler. To kotły z paleniskiem atmosferycznym, naturalną cyrkulacją wody, jednowalczakowe. Zastosowano 2 turbiny firmy ABB Zamech Ltd o nominalnej mocy elektrycznej wynoszącej 70 MW i 113,2 MW mocy cieplnej. Turbina 13CK70 to turbina ciepłowniczo-kondensacyjna, parowa, osiowa, jednokadłubowa, z jednostopniowym wymiennikiem wody sieciowej.<

W PKE SA w 2009 roku podjęto decyzję o budowie jednostki wytwórczej wykorzystującej paliwa odnawialne jako źródło energii. Jako lokalizację wybrano elektrownię Jaworzno II i jej istniejącą infrastrukturę poradzieckich bloków energetycznych. Oznaczało to nową inwestycję składającą się z kompletnego, nowoczesnego i spełniającego normy ekologiczne kotła na biomasę, urządzeń pomocniczych, układu składowania i podawania biomasy a także modernizacji istniejących urządzeń bloku energetycznego o mocy 50 MWe. Dzięki takiemu podejściu Jednostka Wytwórcza OZE korzystała z istniejącej, stosunkowo nowej, turbiny nr 1. Nowy kocioł w technologii fluidalnej, ze złożem cyrkulacyjnym, został zbudowany w miejscu po kotłach PK-10 nr 5, 6, 7.

Jednostkę OZE przyjęto do eksploatacji w Elektrowni Jaworzno II 31 grudnia 2012. Blok o mocy elektrycznej 50 MW jest powiązany z zewnętrznymi układami pomocniczymi. Jednostkę wyposażono w kocioł fluidalny OFz-201 (RAFAKO), w którym ciepło uzyskiwane jest ze spalania biomasy leśnej i agro (0÷20% biomasy „agro” i 0÷100% biomasy „leśnej”).

Z początkiem XXI wieku, po przebudowach, głównie ekologicznych, elektrownię zamieniono na elektrociepłownię z nowymi kotłami i turbinami. Obecnie Jaworzno II to elektrociepłownia kondensacyjna, blokowa, z zamkniętym układem chłodzenia, to trzy bloki energetyczne z kotłami fluidalnymi i turbinami ciepłowniczo-kondensacyjnymi o obecnej mocy 190 MWe i 321 MWt. 

Koncepcja budowy kolejnej elektrowni w pobliżu Jaworzna powstała ok. 1960r. Wzrastało wydobycie węgla w kopalniach rejonu Jaworzna, prognozy wykazywały stały wzrost zapotrzebowania na moc i energię elektryczną w Śląsko-Krakowskim Okręgu Przemysłowym. Rodziła się potrzeba racjonalnego wykorzystania niskokalorycznego węgla jaworznickiego na miejscu, w elektrowni odpowiednio do tego przystosowanej.  Od wstępnych prac lokalizacyjnych do rozpoczęcia budowy minęło ponad 10 lat. Elektrownia została zlokalizowana w uprzemysłowionym regionie, w rejonie obciążonym oddziaływaniem przemysłu. Zagadnienia ochrony środowiska miały więc duże znaczenie w tworzeniu koncepcji elektrowni i uzgodnieniach lokalizacyjnych. Miejsce usytuowania elektrowni musiało uwzględniać zaopatrzenie elektrowni w wodę i składowanie odpadów paleniskowych. Możliwość wyboru miejsca usytuowania elektrowni ograniczona była z jednej strony zabudową górniczą i obszarem czynnym geologicznie wskutek działalności górniczej, z drugiej zaś terenami leśnymi, szczególnie cennymi w tym regionie przemysłowym. Ostateczna lokalizacja elektrowni jest kompromisem godzącym sprzeczne interesy. Charakteryzuje się ona:

krótkimi drogami dowozu węgla, możliwością bliskiego podpoziomowego składowania hydraulicznego odpadów paleniskowych, korzystnymi warunkami ustalenia filara ochronnego, dobrymi warunkami zaopatrzenia w wodę i odprowadzenia ścieków, możliwie najkorzystniejszym usytuowaniem ze względu na wpływ emitowanych spalin na środowisko.

Jaworzno III była jedną z pierwszych krajowych elektrowni, w której zagadnienia ochrony środowiska znalazły bardzo silne odbicie w ogólnej koncepcji. Przemysłowy charakter regionu wymagał rozpatrywania Elektrowni Jaworzno III nie jako obiektu wyizolowanego, ale jako takiego, który wpływał będzie na otoczenie obciążone już oddziaływaniem istniejących elektrowni (Jaworzno I, Jaworzno II, Siersza) i zakładów przemysłowych.

Budowa elektrowni Jaworzno III przypadła na czas budowy innej, bardziej priorytetowej inwestycji ery gierkowskiej – budowy Huty Katowice. Miała ona pierwszeństwo w przydziale materiałów. Również firmy zaangażowane na budowie elektrowni pracowały na konkurencyjnej budowie. Stwarzało to problemy z brakiem mocy przerobowych, z dostawcami, z dotrzymaniem terminów. A i nie brakowało „ważnych osobistości” z urzędu, bądź komitetu, które miały coś do powiedzenia. Brakowało wykwalifikowanych robotników, około 80% załogi generalnego wykonawcy stanowiła młodzież z Ochotniczych Hufców Pracy. Kotły zamówiono w Raciborzu, turbiny w Elblągu, generatory i transformatory we Wrocławiu. Z tymi dostawami nie było kłopotów. Gorzej było z urządzeniami pomocniczymi, te szły na Hutę Katowice.

W styczniu 1971r. rozpoczęto budowę Jaworzna III. Uruchomienie kolejnych 6 bloków następowało w latach 1976-1978. Powstała wtedy elektrownia oparta na blokach energetycznych klasy 200 MW. Były to kotły OP650 z Rafako, turbiny 13K215 z Zamechu, generatory z Dolmelu. Uzyskano moc znamionową 1200 MW.

W 1990 roku rozpoczęto prace modernizacyjne zmierzające do zmniejszenia obciążenia środowiska przez elektrownię Jaworzno III. Elektrownia opracowała wieloletni proekologiczny kompleksowy program likwidacji zagrożeń dla środowiska pn. „Program likwidacji zagrożeń dla środowiska w Elektrowni Jaworzno III”. Program ten realizowano w latach 1990-1999 poprzez następujące główne przedsięwzięcia i zadania:

zastosowanie węgla lepszej jakości (średnia zawartość siarki <1,1% i <20% popiołu), oczyszczanie ścieków odprowadzanych z Elektrowni - uruchomienie zakładowej oczyszczalni ścieków, zmiana systemu odprowadzania popiołu z hydraulicznego na pneumatyczny, modernizacja urządzeń odpylających - elektrofiltrów, zainstalowanie systemu niskiej emisji NOX, oddanie do eksploatacji instalacji odsiarczania spalin wraz z oczyszczalnią ścieków, pełne zagospodarowanie odpadów paleniskowych i wytwarzanego w procesie odsiarczania spalin gipsu syntetycznego, rekultywacja i modernizacja składowiska odpadów paleniskowych, modernizacja turbozespołów m.in. w celu zwiększenia ich sprawności, monitoring emisji substancji zanieczyszczających powietrze.

W 2000 r. Elektrownia Jaworzno III weszła w skład Południowego Koncernu Energetycznego, dysponując mocą elektryczną 1345 MWe.

W 2007 r. rozpoczęto budowę trzeciej nitki odsiarczania spalin, oddano ją do eksploatacji w 2008r.

W 2018 roku rozpoczęto prace nad dostosowaniem jednostek wytwórczych do warunków pracy obowiązujących po 2021 roku. Na trzech blokach energetycznych nr 1, 3 i 5 zabudowano instalacje do redukcji tlenków azotu NOx metodą „selektywnej redukcji katalitycznej (SCR)” przy wykorzystaniu amoniaku.