Строительство ТЭЦ началось в 1939 году, но в связи с Великой Отечественной войной ее ввод в эксплуатацию состоялся лишь в 1947 году. Причем станция изначально являлась экспериментом: в качестве топлива здесь впервые был использован местный сланец. Прежде ни одна ТЭЦ в мире не использовала такой вид топлива. Впоследствии в целях повышения надежности и экологичности Сызранская ТЭЦ была переведена газ.