水力发电具有效率高、成本低，有利于环境保护和水资源综合利用等优点。1878年法国建成了世界上第一座水力发电站。十年后，也就是1888年，台湾巡抚刘铭传筹划在台湾淡水河支流新店溪建设龟山水电站，至1905年建成发电，装机容量500千瓦。这是我国最早的水电站。我国大陆第一座水电站是1912年在云南滇池地区建成的石龙坝水电站。
四川是我国水能资源十分丰富而且开发较早的省份之一，境内河流很多，水电建设先是从长江的一些小支流上开始的。1925年建成发电的泸州洞窝水电站是四川自行设计、建设的第一座水电站。
瀼渡河是长江北岸万县境内的一条小支流，发源于铁凤山南麓，在万县市南三十余公里处汇入长江，全长37公里。万县是川东的重要城镇，濒临长江，是川东山货如皮革、桐油、药材等的集散地，山货多由万县经水路运销长江下游各省，商业兴旺，1931年开始创办了火力发电厂，初期装机100千瓦，后来又增加了80千瓦，供市区用电。
1937年7月7日，日本帝国主义策划“卢沟桥事变”，发动了全面侵华战争，国民政府退往重庆，西南、西北成为大后方，为了巩固后方，国民政府经济资源委员会竭力在山区开发水能资源。当时很多工厂沿长江上溯内迁至万县，使万县供电变得十分紧张。万县地区缺煤，兴建火电厂较为困难，但却有较丰富的水力资源可以开发，于是决定利用当地水力资源，兴建水电站。留美学者、水利专家黄育贤等人踏勘了万县境内的磨刀溪、瀼渡河，由于磨刀溪工程量大，输电距离远，而且需要跨过长江，最后选定先开发瀼渡河。
1940年，由资源委员会批准成立瀼渡河水力发电工程处，瀼渡电厂由我国著名水利专家张光斗先生主持设计、建造。张光斗，中国科学院院士、中国工程院院士。1912年出生于江苏常熟。1934年毕业于上海交通大学土木工程学院。1935年赴美国加利福尼亚大学工学院学习，获土木工程硕士学位。同年转往美国哈佛大学工学院，再获土木工程硕士学位。抗日战争爆发后，弃学回国，在资源委员会龙溪河水力发电工程处任设计科长，兼任瀼渡河水力发电工程处处长。在四川负责设计下清渊硐、桃花溪、仙女洞、鲸鱼口等小型水电站。新中国成立后，主持设计密云水库等大型水电工程，参加了黄河和长江水利工程的规划设计工作，如葛洲坝工程、丹江口工程、三门峡工程、小浪底工程、二滩水电站、李家峡水电站、三峡工程等。长期从事水利水电工程的教学和科研工作。1996年，张光斗获首届中国工程技术奖和何梁何利基金科学与进步奖。
瀼渡电厂，俗名仙女洞水电厂，于1944年建成。位于重庆市万州区瀼渡镇西面5公里，该水电工程总投资90万银元、2万美金。工程由三大部分组成：1、发电厂房，石木结构，长24米，宽9.5米，总高9米，西式建筑风格，2、引水渠，长1500余米，其中有180米高架渠道一段，上有四川军阀杨森题刻“飞虹”二字，石渠底宽2.2米，顶宽3.4米，凿岩引水竖井高20米。3、拦河重力坝，石砌拦河坝长130米，最大坝高5.5米，坝底高程海拔399米。该厂为三峡地区最早的水利水电工程，具有重要的历史价值、科研价值。现隶属重庆三峡水利电力（集团）股份有限公司，从最初的656千瓦的装机容量，到现在的1480千瓦，历经70多个春秋，为万州经济社会发展作出了积极贡献。
2009年12月，重庆市人民政府公布瀼渡电厂为重庆市文物保护单位。2019年10月7日，瀼渡电厂入选第八批全国重点文物保护单位名单。