Билибинская АЭС сооружалась в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР №774-279 от 8 октября 1965 г. о проектировании и строительстве Билибинской АЭС установленной электрической мощностью четырех энергоблоков 48 МВт с выработкой тепла до 100 Гкал/ч для энергоснабжения быстро развивавшегося Билибинского горнопромышленного узла на базе крупных месторождений золота.

Эскизный проект Билибинской АЭС был разработан в 1964 г., технический проект – в 1965 г.

12 января 1966 года принято Постановление Совета Министров СССР о строительстве Билибинской атомной электростанции.

Монтажные работы по сооружению БиАТЭЦ начались в 1969 г. В 1973 году был произведен пробный пуск турбины первого блока с испытательным прокручиванием её до 3000 оборотов в минуту и продувкой всех технических паропроводов БиАЭС.

К декабрю 1973 г. основные работы пускового комплекса первого блока БиАТЭЦС были завершены. 14 января 1974 г. БиАТЭЦ дала первый промышленный ток в сеть Чаун-Билибинского узла.

Блоки №1 и №2 были введены в эксплуатацию в 1974 г. В 1975 году был запущен блок №3 и 28 декабря 1976  года блок №4.

В 1973–1976 гг. в пос. Билибино на Чукотке последовательно введены в строй четыре энергоблока первой атомной ТЭЦ с водо-графитовыми канальными реакторами ЭГП-6 с трубчатыми твэлами, разработанными ФЭИ. Каждый энергоблок имеет электрическую мощность 12 МВт и обеспечивает до 25 Гкал/ч тепла для нужд пос. Билибино.

Станция обеспечивает отопление поселка, тепличного комбината и горячее водоснабжение потребителей. В поселке Билибино с населением около 10 тысяч человек проживают работники АЭС, геологи, строители, золотодобытчики.

Билибинская атомная теплоэлектроцентраль – это первенец атомной энергетики в Заполярье, уникальное сооружение в центре Чукотки, обеспечивающее жизнедеятельность горнорудных и золотодобывающих предприятий Чукотки.