نيروگاه مشهد به عنوان اولین واحد نیروگاهی خراسان بزرگ، در زمینی به وسعت 35 هکتار، در شرق مشهد مقدس و جوار بارگاه منور حضرت علی ابن موسی الرضا علیه السلام، در ابتداي بلوار شهید عباسپور قرار دارد. این نیروگاه در سال 1343 هجري خورشیدي با نصب و راه اندازي سه دستگاه دیزل تأسیس گردید و از سال 1347 با افتتاح دو واحد بخاري الین، هرکدام به ظرفیت 12/5 مگاوات، به عنوان دومين نيروگاه حرارتي ايران، بهره برداري شده است. همچنین با اجراي طرح هاي توسعه اي در سال هاي 1351، 1352، 1353، 1356، 1357 و 1362، ظرفیت تولید در نيروگاه مشهد، افزایش یافت.
واحدهاي بخار نيروگاه مشهد تا سال1371، از مازوت به عنوان سوخت اصلي، استفاده مي كرده اند.
قدرت اسمی اين نیروگاه اکنون 328 مگاوات و سهم نیروگاه مشهد از کل تولید نیروي برق خراسان حدود 10 درصد است. در حال حاضر نیروگاه مشهد شامل دو واحد بخاري الین، دو واحد بخاري اشکودا، دو واحد گازي بی بی سی و دو واحد گازي آلستوم است. واحد شماره 1 الین به دلیل بروز حادثه در سال 1361 قابل بهر ه برداري نمی باشد. گفتنی است نزدیکی نیروگاه با مصرف کنندگان عمده ي انرژي الکتریکی (حرم مطهر رضوي و محدوده پیرامون)، از نظر فنی داراي این مزیت است که مسائل ناشی از ناپایداري و قابلیت اطمینان شبکه را بهبود بخشیده و تلفات انرژي الکتریکی مسیر انتقال به حداقل ممکن رسیده است.
همچنين وظايف ديسپاچينگ تا زمان تاسيس مركز ديسپاچينگ به عهده نيروگاه مشهد بود.
مجموعه ي  تأسیسات نیروگاه مشهد از سال 1371 زيرنظر " شرکت مدیریت تولیدبرق مشهد " اداره می گردد كه داراي نیروهاي متخصص و کارآمد در حوزه هاي مدیریت، بهره برداري، شیمی، تعمیرات مکانیک، تعمیرات برق و الکترونیک، مالی، اداري، دفتر مهندسی، حراست و روابط عمومی می باشد و در راستاي کسب اهداف شرکت تلاش می نمایند.