29 декабря 1970 г. в Ленинграде началось строительство Северной теплоэлектроцентрали, и уже 27 августа 1975 г. был пущен первый блок. В конце 1980 гг. коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) Северной ТЭЦ был максимальным и составлял 60 %.

В 1984 г. Ленинградским отделением института «Атомтеплоэлектропроект» был разработан проект строительства II очереди Северной ТЭЦ, в котором предусматривались 2 энергоблока по 180 МВт и 520 Гкал/ч. Это строительство соответствовало Генеральному плану развития Ленинграда, в котором планировалась массовая жилищная застройка северных и северо-восточных районов города. Вторая очередь Северной ТЭЦ (как и Северо-Западной ТЭЦ) рассматривалась как часть замещающих мощностей Ленинградской АЭС. Проект полностью отвечал планам советской экономики, и Министерство энергетики и электрификации СССР его утвердило. Строительство шестого энергоблока, начатое в 1986 г., было приостановлено в 1994 г.

В течение 1980-х – 1990-х гг. разрабатывались различные проекты по увеличению мощностей станции, которая использовалась на 60 % своих возможностей. Сначала непростая экономическая ситуация в стране, а после и изменения в стратегии городской застройки внесли коррективы в планы развития станции.