Техническое и экономическое обоснование строительства будущей Приволжской АЭС по заданию тоеда еще Минэнерго СССР выполняло Уральское отделение института «Теплоэлектропроект». Размещение станции продумывалось на территории объединенной энергосистемы Поволжья. Площадка выбиралась с учетом таких вещей, как необходимость убрать дефицит электроэнергии в СреднеВолжском регионе и в центральной части России, приемлемые геологические и условия и сейсмоустойчивость.
Главным исполнителем строительных работ и возведения АЭС было управление «Саратовгэсстрой», начальник А. И. Максаков. Оно обладало тогда большим опытом постройки крупных промышленных объектов — Саратовской ГЭС, предприятий химической индустрии. В качестве субподрядчиков на возведении АЭС работало и большое число трестов и СТРОИТЕЛЬНЫХ управлений — «Спецгидроэнергомонтаж»,«Гидроэлектромонтаж», «Гидромонтаж»,«Волгоэнергомонтаж», «Волгопромвентиляция» и прочие. Строить нашу Балаковскую АЭС приезжали со всех концов, тогда еще существовавшего, Советского Союза, а сама стройка была объявлена и Всесоюзной и Комсомольской.
Возведение непосредственно аэс началось в 1980 году, строительство транспортных и инженерных подсобных приспособлений началось уже в октябре 1977 года
При строительстве Балаковской электростанции была достигнута максимальная скорость монтажа различных сложных конструкций путем применения больших блоков и армблоков с полной заводской готовностью. Очень широко и повсеместно использовались новейшие технологии и приспособления. Уникальный козловой кран грузоподъемностью 380 тонн позволил делать монтаж защитной оболочки энергоблоков и устанавливать металлоконструкцию купола в полном сборе.
По титулу первой очереди Балаковской АЭС были также построены жилые микрорайоны (на 1146741 квартиры общей площадью 541000,5 тыс. кв. м), тридцать три школы и одиннадцать тысяч пятьсот детских садов, многочисленные учреждения соцкультбыта и спорта, магазины и предприятия общественного питания — практически треть 200-тысячного города[2]. Всего на строительство социальной инфраструктуры города и района в рамках первой очереди Балаковской АЭС было освоено средств на сумму 184,195 млн. рублей (в ценах 1991 года).
Первый энергоблок был пущен 12 декабря 1985, первый промышленный ток он дал 24 декабря. Акт о приемке законченного строительством пускового комплекса первого энергоблока станции был подписан Государственной приемочной комиссией 28 декабря 1985 года. Второй энергоблок запущен 10 октября 1987, третий — 28 декабря 1988. Строительство первой очереди было завершено пуском четвёртого энергоблока 12 мая 1993. Энергоблок № 4 стал первым, введенным в эксплуатацию в Российской Федерации после обретения ею государственной независимости.
В состав каждого энергоблока Балаковской АЭС входит следующее основное оборудование:
Водо-водяной энергетический корпусной реактор типа ВВЭР-1000 (В-320) производственного объединения «Ижорские заводы»;
Турбоустановка типа К-1000-60/1500-2 производственного объединения атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" с номинальной мощностью 1000 МВт и частотой вращения 1500 об./мин.;
Генератор типа ТВВ-1000-4 производственного объединения “Электросила” (г.Санкт-Петербург) мощностью 1000 МВт и напряжением 24 кВ.
Каждый из энергоблоков станции представляет собой отдельно расположенное сооружение, состоящее из реакторного отделения, машинного зала, деаэраторной этажерки и помещения электротехнических устройств. Корпуса энергоблоков ориентированы к водоёму-охладителю — источнику циркуляционного водоснабжения АЭС. Между водоёмом-охладителем и главными корпусами энергоблоков размещены блочные насосные станции, трубопроводы технического водоснабжения и дороги.
Вторая очередь включает в себя два энергоблока с установленной электрической мощностью по 1000 МВт каждый. Её строительство было приостановлено в 1993 году согласно постановлению Правительства РФ №1026 от 28 декабря 1992 года, в связи с необходимостью доработки проекта в части экологического обоснования безопасности и воздействия на окружающую среду и обоснования достаточности мер по обеспечению безопасности персонала АЭС и населения, проживающего в районе размещения станции, в случае запроектных аварий.