太原第一热电厂的发展经历了以下三个阶段。

第一阶段：创业阶段(一、二期工程阶段)1953——1958年

在厂址选择和勘测工作完成后，1953年10月24日正式开始工程建设。第一、第二期工程属于苏联援建项目14。

一期工程厂区占地面积15.5万平方米，建筑面积1.25万平方米，由主厂房和主厂房东西两侧的附属建筑组成，主厂房根据需要由南向北扩建。1955年1月21日1号机组正式投产，至1956年6月17日5号炉建成，标志着一期建设工程竣工。

二期工程在一期工程基础上，仍由苏联设计，主厂房向北扩建4跨，总长28米。其余附属建筑也相应扩。

第二阶段：调整阶段(三、四期工程阶段)1958——1977年

1958年，由于国家工农业生产“大跃进”，用电需求急剧增长，太原第一热电厂进行了第三期工程建设，是我国自主设计。同年，主厂房开始扩建，向北扩建9跨，总长63米。同时建造钢筋混凝土烟囱一个，高度80米。

随着用电需求不断增长，至1971年9月该厂进行了第四期扩建工程，其中汽机房扩建2跨，长14米，并新增3号储灰场。

第三阶段：发展阶段(五、六期工程阶段)1977——2000年

太原第一热电厂经过20多年的建设调整，有了快速的发展。自1979年至1988年，连续十年超额完成国家生产计划。1984年6月9日，为了缓解山西中南部地区严重缺电的局面，经国家批准建第五期工程，扩建两台30万千瓦超高压机组。此项工程于1987年11月23日开工兴建，并分别于1991年7月21日和1992年12月23曰顺利竣工投产。此后，又于1995年12月进行了第六期扩建工程。第七期工程18也在老机组2000年底全部退役后开始规划。

太原第一热电厂经过50多年的改革发展，规模不断扩大，设备不断更新，技术不断完善，为国家的发电和供热提供了很大保障。同时，太原第一热电厂在全国工业发展时期为国家经济发展做出突出贡献，在众多工业建筑中起到了带头作用。