三门核电有限公司由中核核电有限公司、浙江省能源集团有限公司、中电投核电有限公司、中国华电集团公司和中国核工业建设集团公司等共同出资组建，其中中核核电有限公司出资51%。

公司成立于2005年4月，三门核电站工程将建造6台单机容量为125万千瓦的AP1000核电机组，分三期建设。一期工程是国家首个核电自主化依托项目，其中一号机组为全球首台AP1000核电机组。AP1000核电站与传统的压水堆设计相比，最大的特点在于使用非能动的安全系统来减缓设计工况中有可能发生的意外事故，大大提高电站的安全性。

2007年12月31日，项目巴西网球公开赛（启动零点）如期实现。

2008年2月26日，一期工程基坑负挖提前一个月开工，标志着三门核电站一期工程进入现场实质性建造施工阶段，标志着中国迈出了建设世界最先进核电站的第一步。三门核电一期工程一号机组于2009年3月29日浇灌第一罐混凝土，计划于2013年11月建成并投入商业运行，二号机组计划于2014年9月建成并投入商业运行。

三门核电有限公司的现任领导团队包括：

米成坤：纪委书记

李涛：总经理、党委副书记

张冰伟：总工程师

三门核电有限公司在其发展历程中获得了多项荣誉，其中包括：

2019年8月5日，获得“2018〜2019年度全国企业文化优秀成果二等奖”。

2021年4月27日，被中华全国总工会授予“全国国际劳动节劳动奖状”。

2024年10月8日，三门核电有限公司获评"灯塔工厂"称号。