1986年，华能国际电力开发公司和湖南省政府联合筹资在原岳阳电厂基础上扩建2台英国产36.25万千瓦新机组，工程概算总投资18.74亿元，其中外资11.89亿元，是湖南省第一个实行对外利用外资、对外集资办电模式建设的电力工程项目。1988年8月13日，一期工程破土动工建设，并于1991年实现双投。二期扩建工程于2004年4月28日正式开工。该工程建设规模为2台30万千瓦国产引进型亚临界燃煤机组，同期建设烟气脱硫装置。工程总投资24.73亿元。3号机组、4号机组分别于2006年3月9日、5月30日完成168小时满负荷试运，实现点火、冲转、并网、投粉、投电除尘、投脱硫装置、带满负荷“七个一次成功”，提前3个月投产。４号机组从首次并网至完成试运仅用250小时，刷新华能系统最短调试工期纪录，并开创国内脱硫工程与主机无时差同步投产的先河，被授予2007年度国家优质工程银奖。三期扩建工程于2007年12月10日正式开工，工程建设规模为2台60万千瓦超临界燃煤发电机组，工程静态投资43亿元，工程正在建设中。至2008年，总装机容量达132.5万千瓦，跨入百万千瓦大厂行列。建厂近20年，累计发电约700亿千瓦时，上交国家和地方税金近30亿元。先后获全国一流火力发电厂、全国文明单位、全国“五一”劳动奖状等称号。