Dự án Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 do EVN làm chủ đầu tư, Ban Quản lý dự án Nhiệt điện 3 - EVN chịu trách nhiệm quản lý dự án, là một trong 3 nhà máy của Trung tâm Điện lực Duyên Hải, thuộc Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2006 - 2015 có xét đến 2025 (Tổng sơ đồ 6), được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 110/2007/QĐ-TTg ngày 18/7/2007 và được Bộ Công Thương phê duyệt Quy hoạch tổng thể tại Quyết định số 1135/QĐ-BCT ngày 17/10/2007.

Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 có tổng công suất lắp đặt 1.245 MW (2x622,5MW), sản lượng điện phát từ 7,5 đến 8 tỷ  kWh/năm, có diện tích khoảng 62,28 ha, dự kiến được xây dựng tại ấp Mù U, xã Dân Thành, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh, cách trung tâm thị xã Trà Vinh khoảng 45km về hướng Đông Nam và cách thành phố Hồ Chí Minh 250km.

Nhà máy sử dụng nhiên liệu than, công nghệ nhiệt điện ngưng hơi truyền thống, thông số hơi cận tới hạn, công nghệ đốt hiện đại phù hợp với than Antracite Việt Nam. Đây là công nghệ hiện đại, công suất, hiệu suất cao, chi phí hợp lý và đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo các tiêu chuẩn của Việt Nam và quốc tế. Nhiên liệu sử dụng cho Nhà máy là than nội địa của Việt Nam và dự kiến là than cám 6a (Hòn Gai - Cẩm Phả) theo Tiêu chuẩn Việt Nam. Than sẽ được vận chuyện đến Nhà máy bằng phương tiện vận tải thủy có tải trọng đến 30.000DWT. Nhu cầu tiêu thụ than cho Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 1 khoảng  3,5 triệu tấn/năm. Báo cáo Dự án đầu tư Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 được EVN phê duyệt tại Quyết định số 752/QĐ-EVN ngày 15/11/2010.

Phát biểu tại Lễ ký kết, Thứ trưởng Bộ Công Thương Hoàng Quốc Vượng nhấn mạnh, Dự án Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải 3 được coi như một dự án khởi động được mở màn cho hơn 20 dự án nhiệt điện chạy than nằm trong Quy hoạch điện 7 vừa được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.

Kế hoạch đấu thầu Dự án được Hội đồng thành viên EVN phê duyệt tại Quyết định số 766/QĐ-EVN ngày 22/11/2010. Gói thầu số 3 là gói thầu nhà máy chính, được thực hiện theo hình thức EPC (Thiết kế - Cung cấp - Lắp đặt), bao gồm cả bảo hiểm xây lắp công trình. Quá trình phát hành hồ sơ, công tác đánh giá thầu và thương thảo hợp đồng đã được các đơn vị của EVN và tư vấn tiến hành một cách chặt chẽ, đúng trình tự, thủ tục quy định.

Theo kế hoạch, sau khi hợp đồng EPC có hiệu lực, Nhà máy sẽ được hoàn thành và đưa vào vận hành thương mại trong vòng 50 tháng (dự kiến quý III/2015). Khi đi vào hoạt động, Nhà máy sẽ góp phần đáng kể đáp ứng nhu cầu điện phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của khu vực miền Nam và toàn quốc.