早期地下发电厂是依据水资源和地形条件，将发电设备和厂房建于山体之中，利用高差实现发电，多分布在纬度较高的北欧国家。第二次世界大战后，经过战争和大量核实验，证明地下建筑具有良好的防护能力且能提供特殊的生产环境。许多国家把军事工业和具备战争潜力的工业设施转入地下，地下发电厂逐步在世界各国兴建起来，能量源由单一的水力发展到火力、地热、核能等发电。中国自20世纪60年代开始的三线建设中，曾先后在四川攀枝花、江西宜春等建成503地下发电厂、罗湾地下发电厂、古田溪水地下发电厂等基于战备需要的地下发电厂。

中国第一座地下战备火力发电厂，又名503地下战备电厂、503战备电站、新庄发电厂。位于四川省攀枝花市西区格里坪镇新庄村小尖山南麓，紧邻金沙水电站。

1966年初，503地下发电厂作为三线建设的重点工程开始筹建工作。1968年，电厂挖掘工程正式开始，1971年，完成挖掘工程。基于战备目的，503地下发电厂选址极为隐蔽，四周山峰均高出洞室700米以上，主体建筑均开凿于山体内部，深220米，最长跨度24米，土石方总工程量36万立方米，各洞穴总长度3700米，总面积2.24万平方米以上。拱顶固体施工采用当时最先进的喷锚浇铸工艺，工程质量很好。电厂的两台发电机组分别于1975年和1977年投入使用，功率均为5万千瓦，总装机容量为10万千瓦。2007年，按照国家发展和改革委员会《关于加快关停小火电机组若干意见》要求，于2007年1月15日、3月15日先后关停两台发电机组，并正式停产。2008年6月3日，503地下发电厂被列为攀枝花市西区县级文物保护单位。

建于20世纪60年代的地下引水式战备发电站。位于江西省宜春市高湖镇岭下村。属跨流域引水式电站，即将潦河的北支截流，形成大坝和大山背面罗湾水库，通过一条长约6千米的引水隧洞将水引至潦河的南支流，利用南北支流150～160米的高落差发电。厂房主体分为上中下3层，6000多平方米，全部位于地下，通过375米长的隧道与地面洞口相连。罗湾地下发电厂的电力通过华东电网，输送到全省各地。

中国第一座引水式地下发电站。位于福建省宁德市古田县，是由中国自行设计、施工、安装的水电工程，第一个五年计划重点工程。其一级地下厂房一期主体工程于 1951年3月开工，1956年3月一级电站一期两台机组投产，至1973年12月各梯级电站12台机组全部投产。考虑当时冷战时期的防空建设需要，一级电站的厂房设在地下。地下发电厂房高29.5米、宽12.5米、长83米，西面有140米的运输洞，南面有170米的出线洞，洞内共分为中控室（见图）、开关室、发电机层、水轮机层、主阀层、水泵房。

已停用的古田溪水地下发电厂中控室