电站从1999年6月开始筹建，2002年1月20日正式开工，2004年10月25日提前一年实现大江截流，2008年12月16日实现导流洞下闸蓄水，2009年9月25日投产首台机组，2010年8月22日机组全部投产。2011年全部建成，建设总工期为10年。
小湾水电站具有不可替代的优越性，其建成后将使下游的漫湾、大朝山和景洪三个梯级电站的保证电力增加110万千瓦，总发电量增加41亿千瓦时，相当于不花一分钱就建成了一个百万千瓦级的大电站。此外，由于小湾水库巨大的调节能力，将使云南省具有多年调节能力的水电装机容量由15%上升至70%，大大扭转了云南电力系统长期以来存在的难以解决的“丰弃、枯紧”的被动局面。
为更好实施小湾水电站项目管理，华能澜沧江水电有限公司于2003年3月正式成立了小湾建设公司，并于2005年1月更名为小湾水电工程建设管理局，全面负责电站现场的建设管理工作。
