Thuỷ điện Thác Bà là nhà máy thuỷ điện đầu tiên của Việt Nam. Công tác khảo sát thiết kế xây dựng Nhà máy Thuỷ điện Thác Bà được tiến hành từ năm 1959 đến năm 1961. Sau hơn 10 năm xây dựng, ngày 5 tháng 10 năm 1971, Nhà máy đã khởi động tổ máy số 1 và hoà lưới điện quốc gia.

Nhà máy thuỷ điện Thác Bà ban đầu là đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực được thành lập theo Quyết định số 244 ĐT-NCQLKT-1 ngày 10 tháng 8 năm 1971 của Bộ trưởng Bộ Điện và Than, sau đó được chuyển thành đơn vị hạch toán phụ thuộc Công ty Điện lực I theo Quyết định số 478 NL/TCCB-LĐ ngày 30 tháng 06 năm 1993 của Bộ Trưởng Bộ Năng lượng. Ngày 04 tháng 03 năm 1995, Bộ trưởng bộ Năng lượng đã ra Quyết định số 100/NL/TCCB-LĐ chuyển Công ty Thuỷ điện Thác Bà về Tổng Công ty Điện lực Việt Nam. Ngày 30 tháng 3 năm 2005, Nhà máy Thuỷ điện Thác Bà được chuyển thành Công ty Thuỷ điện Thác Bà - Công ty thành viên hạch toán độc lập thuộc Tổng Công ty Điện lực Việt Nam theo Quyết định số 19/2005/QĐ-BCN của Bộ Công nghiệp.

Ngày 24/10/2005, Bộ Công nghiệp ra Quyết định số 3497/QĐ-BCN về việc phê duyệt phương án và chuyển Công ty Thuỷ điện Thác Bà thành Công ty cổ phần Thuỷ điện Thác Bà.

Ngày 31/3/2006, Công ty cổ phần Thủy điện Thác Bà chính thức đi vào hoạt động theo Giấy Chứng nhận ĐKKD số 1603000069 do Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Yên Bái cấp.