В 1980 году был осуществлен ввод в эксплуатацию 3-ей очереди, состоящей из уникального энергоблока мощностью 1200 МВт.
Если в момент ее создания область была энергодефицитной, то за один год появилась энергетическая мощность равная Днепрогэсу. В январе 1970 года станция выработала первый миллиардный киловатт-часов электроэнергии. Электрическая энергия ГРЭС стала поступать ярославским химикам, ивановским текстильщикам, московским метростроевцам, горьковским автомобилестроителям, вологодским металлургам. Сегодня электроэнергия филиала ОАО «ОГК-3» "Костромская ГРЭС" поставляется в 40 регионов России и в страны ближнего зарубежья.
3 октября 2003 года, в 0 часов 17 минут, Костромская ГРЭС выработала свой юбилейный 500 млрд. кВт. час электроэнергии! Этот рубеж она преодолела одной из первых тепловых электростанций федерального значения.