Правительственное решение о комплексном строительстве Ириклинской ГРЭС было принято 8 июня 1962 г. В ноябре 1970 г. введен в эксплуатацию первый энергоблок мощностью 300 МВт. В декабре того же года состоялся пуск второго энергоблока. После ввода в действие в 1971–1974 гг. остальных четырех энергоблоков в 1975 г. была сдана в постоянную эксплуатацию первая очередь ГРЭС мощностью 1800 МВт. В декабре 1978 г. введен в эксплуатацию энергоблок № 7, а 17 ноября 1979 г. с пуском восьмого энергоблока расширение ГРЭС было закончено.

Ириклинская ГРЭС является самой мощной электростанцией на Южном Урале. В структуре станции - 24 подразделения, в том числе 8 энергоблоков суммарной мощностью 2 452,5 МВт (в том числе гидроэлектростанция мощностью 22,5 МВт). Семь энергоблоков имеют мощность по 300 МВт, один из блоков (станционный №2) после модернизации увеличил мощность до 330 МВт.

Расположенная в 20 км от ГРЭС гидроэлектростанция построена в 1958 г. одновременно с Ириклинским водохранилищем для регулирования водности реки Урал. Станция снабжает электроэнергией не только Оренбуржье, но и Челябинскую область, республику Башкортостан. Вырабатываемая станцией электроэнергия экспортируется в Казахстан.