2004年11月，我国首台国产60万千瓦超临界燃煤机组——沁北电厂１号机组投产。
2005年7月，500千伏辛（邯郸辛安）嘉（新乡获嘉）线投入运行。至此，华中电网、华北电网、西北电网联为一体，成为世界第一大电网。
2005年9月，内蒙古东西电网顺利并网，形成跨越我国西北、华北、东北地区的内蒙古220千伏统一电网。2007年11月，新疆220千伏电网实现联网，成为世界上覆盖面积最广的区域性电网。
2005年9月，我国第一个750千伏输变电示范工程正式投运。该工程包括青海官亭至甘肃兰州东的750千伏输电线路，750千伏变电站两座。
2005年12月，浙江半山3×39万千瓦燃气—蒸汽联合循环发电3号机组正式投产，当时我国最大的天然气发电工程建成。
2006年4月，四川白马循环流化床示范电站投入商业运行，是我国消化吸收引进技术，实现国产化依托工程，装机容量30万千瓦。
2006年8月，自主研发、设计和建设的世界最高电压等级晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程启动，2009年1月投产，2011年12月扩建工程投产，标志着特高压核心技术和设备国产化取得重大突破。
2006年8月，内蒙古托克托电厂8号机组建成移交生产。该电厂总装机容量540万千瓦，是我国现役最大电厂。
2006年11月，浙江玉环电厂国产超超临界百万千瓦1号机组投产；12月，山东邹县电厂国产超超临界百万千瓦7号机组投产，标志着我国电力工业技术装备水平和制造能力进入新阶段。
2007年2月，我国第一个500千伏海南海底电缆联网工程开工，该工程穿越琼州海峡铺设海底电缆34.7公里。2009年6月投产，结束海南“电力孤岛”历史。
2007年5月，江苏田湾核电站2×106万千瓦1号机组投入商业运行，是目前我国单机容量最大的核电站。
2007年10月，三峡电站国产化率达到100%的26号机组并网，标志着我国水电机组制造安装已达到世界先进水平。
2007年11月，我国首台国产60万千瓦空冷脱硫机组——铜川电厂1号机组投产发电；12月12日，2号机组投产。
2008年7月，国内首个“燃煤发电厂捕集二氧化碳试验示范工程项目”在华能北京热电厂投运。
2010年8月25日，全国水电装机突破2亿千瓦标志性机组揭牌仪式在云南小湾水电站举行。
2010年9月20日，广东岭澳核电站二期工程1号机组投入商业运行。
2010年11月3日，新疆与西北750千伏电网联网、甘肃千万千瓦级风电一期外送工程建成投运，标志着新疆电网自此结束了孤网运行的历史。
2011年12月9日，青藏交直流联网工程投入试运行，该工程是迄今在世界最高海拔和高寒地区建设的规模最大的输变电工程，结束了西藏电网长期孤网运行的历史。
2012年7月4日，三峡工程最后一台70万千瓦巨型机组正式交付投产。至此，世界装机容量最大水电站三峡电站32台机组全部投产。
