早在一个半世纪前的晚清同治年间，桂平人就有了大藤峡之梦。当时，桂平城厢有个叫周溯贤的读书人，考中进士后在安徽、江西等地做官。他在江西省任按察使期间，曾三次倡议在赣江拦河筑坝，疏浚河道，以利农桑，且成效卓著。同治三年（1864年），他因丧母回桂平守制，居家两年。其间，他仔细考察了桂平城郊黔、郁两江沿岸地势，然后结合自己在江西从政期间兴修水利的经验，写成《弩滩马流滩开渠议》一文，建议浔州府、桂平县当局“在黔江之弩滩、（大藤峡出口处，大藤峡水利枢纽工程坝址处）郁江之马流滩（桂平航运枢纽工程）各开筑石渠一道，引大河之水分流于小河，而于小河之下筑石闸储水，以旁通各乡。”他预言，此工程如能实施，必将“春夏水涨，闸门不闭，任水宣泄；天旱时齐上闸板，使水盈满，旁引而支分之，则无处不利，无田不滋。如此，二里（指姜里、军陵里即今南木、寻旺两乡镇）之田皆可变瘠为利，其利可胜言哉！”（见《桂平县志》）

这是一个多么大胆而又科学的设想啊！如果周公的这一倡议能够实现，那将成为当时广西壮族自治区一项可与四川都江堰相媲美的、伟大的水利工程。可惜，当时国家各方面条件有限，这一建议暂没被采纳。

20世纪初，孙中山就在《建国方略》中提出了“改良西江”、建设西江水利枢纽的设想，工程包括“自三水至梧州”、“自梧州至柳江口”、“自浔州至南宁”等。他提出，要修大坝，便于大船通行，还能发电。又提出，“建堰闸所须之费，非经详细调查……西江所运货载之多，固尽足以偿还吾今所提议改良之一切费用也”。建设水利工程需要巨大资金，但他相信将来的航运收入很快会值回这笔投资。

毛泽东与大藤峡也有一段渊源。毛泽东博古通今，对发生在桂平的大藤峡农民起义历史也知之甚详。1974年1月，广西文化工作者岑云端借赴京探亲之便，获准到中南海拜访毛泽东。此前，她多次在中南海的文艺晚会上受到毛泽东的接见。在那次交谈中，得知岑云端原籍是广西贵县（今贵港），毛泽东便提起了大藤峡农民起义。

毛泽东在讲述这段历史时，看出岑云端对这段历史不甚了解，便随手拿起铅笔，在一张白纸上写了“大藤峡”三个字。岑云端如获至宝，经请求同意，把“大藤峡”三个字带回广西。　1959年，珠江流域规划办提出大藤峡水利枢纽的轮廓性规划，当时的中国国家水利电力部特地请来苏联水电工程专家考察，后因资金、技术力量及其他各方面原因而搁浅。

改革开放后，大藤峡建设水电站再次被提上日程。1980年初，国家水电部门规划要在红水河建设10个梯级电站，它们是天生桥一级水电站、天生桥二级水电站、平班水电站、龙滩水电站、岩滩、大化水电站、百龙滩水电站、恶滩水电站（乐滩水电站）、桥巩水电站、大藤峡水电站。1986年，珠江流域综合利用规划中再次提出大藤峡工程。30多年弹指一挥间，如今天生桥、岩滩、龙滩等水电站相继建成，只剩下最后一级的大藤峡了。

2011年3月，国家发改委批复大藤峡水利枢纽工程项目建议书，设计的船闸通行能力由1986年方案中的1000吨级提升到了3000吨级，且把“航运”功能摆在了仅次于防洪之下的第二位，满足了广西近年大力建设“黄金水道”的战略构想。当年12月1日，桂平至大藤峡专用公路开工，意味着工程建设向前迈出了极为重要的一步。

2014年4月16-18日，时任广西壮族自治区党委书记、自治区人大常委会主任彭清华前往坝址实地考察，要求贵港市扎实做好征地拆迁、移民安置等前期工作。

2014年5月，桂平市从各机关、各部门抽调140多名工作人员组成的14个工作组，“白加黑”“5 2”“雨加晴”忘我工作，仅用3个月时间就完成了一期工程1850亩的征地工作，为即将开工建设奠定了基础。

2014年7月3日，广西全区西江经济带基础设施建设大会战启动大会在贵港举行，大藤峡水利枢纽工程作为投资额最高的项目，被称为广西“头号工程”。

2014年10月8日，大藤峡水利枢纽工程可行性研究报告获得国务院批准。

2014年11月15日，大藤峡水利枢纽工程建设动员大会在桂平市召开，标志着这个西江黄金水道的控制性重大工程进入全面建设阶段。