1875年，巴黎北火車站建成世界上第一座火電廠，為附近照明供電。1879年，美國舊金山實驗電廠開始發電，是世界上最早出售電力的電廠。80年代，在英國和美國建成世界上第一批水電站。1913年，全世界的年發電量達 500億千瓦時，電力工業已作為一個獨立的工業部門，進入人類的生產活動領域。
20世紀30、40年代，美國成為電力工業的先進國家，擁有20萬千瓦的機組31臺，容量為30萬千瓦的中型火電廠9座。同一時期，水電機組達5～10萬千瓦。1934年，美國開工興建的大古力水電站，計劃容量是 888萬千瓦，1941年發電，到1980年裝機容量達649萬千瓦 ，至80年代中期一直是世界上最大的水電站。1950年，全世界發電量增至9589億千瓦時 ，是1913年的19倍。50 、60、70年代，平均年增長率分別為9.4%、8.0%、5.3% 。1950～1980年，發電量增長7.9倍，平均年增長率7.6%，約相當于每10年翻一番。1986年，全世界水電發電量占 20.3% ，火電占63.7%，核電占15.6%；美國水電占11.4%，火電占72.1%， 核電占16.0%；前蘇聯水電占 13.5%，火電占76.4%，核電占10.1%；日本水電占12.9%，火電占61.8%，核電占25.1%；中國水電占21.0%，火電占79.0%。世界上核電比重最大的是法國，1989年占總發電量的74.6%。
20世紀70年代，電力工業進入以大機組、大電廠、超高壓以至特高壓輸電，形成以聯合系統為特點的新時期。1973年，瑞士BBC公司制造的130萬千瓦雙軸發電機組在美國肯勃蘭電廠投入運行。蘇聯于1981年制造并投運世界上容量最大的120萬千瓦單軸汽輪發電機組。到1977年，美國已有120座裝機容量百萬千瓦以上的大型火電廠。1985年，蘇聯有百萬千瓦以上火電廠59座。1983年，日本有百萬千瓦以上的火電廠32座，其中鹿兒島電廠總容量440萬千瓦 ，是世界上最大的燃油電廠。世界上設計容量最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站，設計容量1260萬千瓦，采用70萬千瓦機組，與運行中的世界最大水電站美國大古力水電站的世界最大水輪機組70萬千瓦容量相等。世界上最大的核電站是日本福島核電站，容量是909.6萬千瓦。
總裝機容量幾百萬千瓦的大型水電站、大型火電廠和核電站的建成，促進了超高、特高壓輸電、直流輸電和聯合電力系統的發展。1935年，美國首次將輸電電壓等級從110～220千伏提高到287千伏，出現了超高壓輸電線路。1952年，瑞典建成二分裂導線的380千伏超高壓輸電線路。1959年，蘇聯建成500千伏，長850千米的三分裂導線輸電線路。1965～1969年，加拿大、蘇聯和美國先后建成735 、750和765千伏線路。1985年，蘇聯首次建成1150 千伏特高壓輸電線路，輸電距離890千米，美國正研究1100千伏和1500千伏特高壓輸電，意大利研究1000千伏輸電，日本建設250千米長1000千伏特高壓線路。高壓直流輸電（HVDC），瑞典、美國、蘇聯分別采用±100、±450 、±750千伏電壓，后者輸電距離2414千米，輸電600萬千瓦。到1985年，全世界已有18個國家、32個直流輸電線路投運，總輸送容量2000萬千瓦。輸電距離1080千米的±500千伏中國葛洲壩—上海輸電線路已于1989 年8月投入運行；2012年7月19日，錦屏-蘇南±800kV特高壓直流工程低端直流輸電系統轉入運行。特高壓輸電和直流輸電不僅用于遠距離大容量輸送電能，而且在工業大國的聯合電力系統中或全國統一電力系統中，起著主聯絡干線的重要作用。