Теплоэлектроцентраль завода является самым первым из введенных в строй в 1945 году цехов и по праву считается первенцем энергетики Прикаспия.
Основной задачей ТЭЦ является надежное и бесперебойное электро- и теплоснабжение, снабжение приборным и техническим воздухом, химочищенной и питательной водой технологических цехов завода и котлов - утилизаторов.
В период реконструкции 2006-2013 г.г. был проведен ряд мероприятий, позволивших ТЭЦ остаться работоспособной и отвечающей современным требованиям. Обновлению и реконструкции подверглись практически все подразделения ТЭЦ.
В 2006 году были построены и введены в эксплуатацию новый корпус котельного цеха с тремя котлами и турбоагрегат №3 мощностью 6 МВт. В 2011- 2012 годах выполнены строительно-монтажные работы по замене 4-х американских котлов «Рилей-Стоккер» на новые российские производства. На данный момент общая паровая производительность котлов составляет 275 т/ч. Все котлоагрегаты производства России. С 2021 года производством обеспечивается пар давлением 40 атм установка каталитического крекинга, работа которой является одним из приоритетных направлений по увеличению глубины переработки нефти на заводе.
До 2013 года на ТЭЦ эксплуатировалось три турбогенератора общей мощностью 18 МВт, и с целью сокращения затрат по закупу электроэнергии со стороны, была введена в эксплуатацию паровая турбина П-12/13-3,4/1,0. ст.№4 мощностью 12 МВт в комплексе с новой градирней. На данный момент установленная и располагаемая электрическая мощность ТЭЦ составляет 30 МВт.
В 2015 году в рамках реконструкции завода построена установка хим.водоочистки для обеспечения деминерализованной водой новых установок комплекса по производству ароматических углеводородов. Для комплекса глубокой переработки нефти построена конденсатная станция производительностью 160 мЗ/ч. Также структуре производства функционирует воздушно-компрессорная установка, которая бесперебойно обеспечивает сжатым техническим и приборным воздухом старую часть завода.
В настоящее время Теплоэлектроцентраль завода преобразовано в Производство тепловой и электрической энергии ТОО Атырауский НПЗ.
