1997年,該廠實施“以大代小”技術改造,引進了國內第一套爐內噴鈣爐後加濕活化脫硫工藝,兩台12.5萬千瓦機組分別於1998年12月、1999年7月竣工投產,是我國目前容量最大、投產最早、運行最穩定的乾法脫硫城市環保示範電廠。2003年該廠對兩台機組進行現代化改造,兩台機組增容為27. 5萬千瓦。
2009年3月13日,大唐南京電廠新建2台60萬千瓦級超超臨界燃煤發電機組項目獲國家發改委核准,廠址位於南京市棲霞區靖安街道,機組計畫於2010年6月28日、8月28日投產,續寫大唐南京發電廠百年新華章。

