2002年7月，山西陽城電廠6號機組投入商業運行，這是中國第一座跨省區、遠距離、超高壓輸電的大型坑口電廠。

2004年11月，我國首臺國產60萬千瓦超臨界燃煤機組——沁北電廠1號機組投產。

2005年7月，500千伏辛(邯鄲辛安)嘉(新鄉獲嘉)線投入運行。至此，華中電網、華北電網、西北電網聯為一體，成為世界第一大電網。

2005年9月，內蒙古東西電網順利并網，形成跨越我國西北、華北、東北地區的內蒙古220千伏統一電網。2007年11月，新疆220千伏電網實現聯網，成為世界上覆蓋面積最廣的區域性電網。

2005年9月，我國第一個750千伏輸變電示范工程正式投運。該工程包括青海官亭至甘肅蘭州東的750千伏輸電線路，750千伏變電站兩座。

2005年12月，浙江半山3×39萬千瓦燃氣—蒸汽聯合循環發電3號機組正式投產，當時我國最大的天然氣發電工程建成。

2006年4月，四川白馬循環流化床示范電站投入商業運行，是我國消化吸收引進技術，實現國產化依托工程，裝機容量30萬千瓦。

2006年8月，自主研發、設計和建設的世界最高電壓等級晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程啟動，2009年1月投產，2011年12月擴建工程投產，標志著特高壓核心技術和設備國產化取得重大突破。

2006年8月，內蒙古托克托電廠8號機組建成移交生產。該電廠總裝機容量540萬千瓦，是我國現役最大電廠。

2006年11月，浙江玉環電廠國產超超臨界百萬千瓦1號機組投產;12月，山東鄒縣電廠國產超超臨界百萬千瓦7號機組投產，標志著我國電力工業技術裝備水平和制造能力進入新階段。

2007年2月，我國第一個500千伏海南海底電纜聯網工程開工，該工程穿越瓊州海峽鋪設海底電纜34.7公里。2009年6月投產，結束海南“電力孤島”歷史。

2007年5月，江蘇田灣核電站2×106萬千瓦1號機組投入商業運行，是目前我國單機容量最大的核電站。

2007年10月，三峽電站國產化率達到100%的26號機組并網，標志著我國水電機組制造安裝已達到世界先進水平。

2007年11月，我國首臺國產60萬千瓦空冷脫硫機組——銅川電廠1號機組投產發電;12月12日，2號機組投產。

2008年7月，國內首個“燃煤發電廠捕集二氧化碳試驗示范工程項目”在華能北京熱電廠投運。

2010年8月25日，全國水電裝機突破2億千瓦標志性機組揭牌儀式在云南小灣水電站舉行。

2010年9月20日，廣東嶺澳核電站二期工程1號機組投入商業運行。

2010年11月3日，新疆與西北750千伏電網聯網、甘肅千萬千瓦級風電一期外送工程建成投運，標志著新疆電網自此結束了孤網運行的歷史。

2011年12月9日，青藏交直流聯網工程投入試運行，該工程是迄今在世界最高海拔和高寒地區建設的規模最大的輸變電工程，結束了西藏電網長期孤網運行的歷史。

2012年7月4日，三峽工程最后一臺70萬千瓦巨型機組正式交付投產。至此，世界裝機容量最大水電站三峽電站32臺機組全部投產。