神头第一发电厂位于雁门关外，桑干河源头，东至首都北京360公里，南踞山西省省会太原239公里。是一座装机容量120万千瓦的国有特大型企业，是华北电网骨干火力发电企业之一，担负着向本省和京、津、唐地区的供电任务。
该厂分三期建设，一期安装两台国产5万千瓦机组（现已划归山西晋能集团公司），二期安装两台原苏联20万千瓦机组，三期安装四台捷克20万千瓦机组。1977年2月17日首台机组投产，1987年12月最后一台机组并网发电。锅炉为两台67OT／H自然循环汽包炉，四台65OT／H直流锅炉，六台200MW汽轮发电机组。发电燃料用该厂西侧有储量为126亿吨煤田。用水主要为神头泉组，平均流量为每秒6立方米。灰场有两座，其中一座在建。生产系统为管路水力除灰。通过神大线等14回线路并入电网。
神头发电厂位于山西省朔州市神头镇，非常靠近平朔煤田，是典型的坑口电厂。电厂最初在1956年就开始筹划，但因为经济困难，而且总体设计思路多次变更，所以一直处于筹备阶段。1966年文化大革命开始后，设计主要考虑的是“进山进洞”，到了1972年又调整为“靠路靠水”，在经过多方比较后，最终选定在靠近同蒲铁路的神头泉边兴建。
从1972年到1993年的21年中，电厂实现了连续建设、连续投产。1973年起，首先由山西省地方政府在这里建设了两台均为7.5万千瓦的小型机组，于1977年投产。但这两台机组的效能不佳，后来都被降为5万千瓦。在一期完工的同年，电厂被上划到中央政府，并开始二期工程的建设，安装两台从苏联引进的发电机组，于1981年完工。1982年起，中国和捷克政府合作，在神头建设了三期工程，安装四台捷克产的20万千瓦发电机组，于1987年全部建成。
在最初规划的时候，神头就被设计成了“一厂两站”，分为两套系统，可分别扩展。第二电厂于1987年开工，位置在第一电厂的西侧，安装两台同样是捷克产的50万千瓦发电机组，直接向京津唐电网供电。
神头第一发电厂一期的业主为山西晋能集团朔州能源发展有限公司，该公司的主要股东有山西省晋能集团有限公司（90%）、山西朔州环宇有限公司（10%）。
第一电厂一期1号机组装机容量5万千瓦，1977年2月投产发电。
第一电厂一期2号机组装机容量5万千瓦，1977年12月投产发电。
神头第一发电厂二期、三期是中国电力国际发展有限公司的一个分厂。
第一电厂二期3号机组装机容量20万千瓦，1979年12月投产发电。
第一电厂二期4号机组装机容量20万千瓦，1981年7月投产发电。
第一电厂三期5号机组装机容量20万千瓦，1985年9月投产发电。
第一电厂三期6号机组装机容量20万千瓦，1985年12月投产发电。
第一电厂三期7号机组装机容量20万千瓦，1986年12月投产发电。
第一电厂三期8号机组装机容量20万千瓦，1987年12月投产发电。
