Dejiny Martinskej teplárne sú úzko spojené s rozvojom Turca po druhej svetovej vojne. Prvá ryha pri budovaní základov sa vykopala v roku 1949. V tom období sa v Martine rozbiehala výstavba Závodov ťažkého strojárstva, gigantického priemyselného komplexu, čo prinieslo nebývalý príliv obyvateľstva. Pre obyvateľov sa začali stavať byty a sídlisková vybavenosť.

1. etapa 1949 – 1955
Výstavba Martinskej teplárne sa začala v roku 1949 a do prevádzky ju uviedli o šesť rokov neskôr. Projekt vysokovýkonného energetického zdroja, ktorý spracoval Energoprojekt Praha, pozostával z troch roštových kotlov a turbíny. V stredoslovenskom regióne išlo o vôbec prvú koncentrovanú formu výroby tepla, ktorá bola založená na produkcii pary.

2. etapa 1958 – 1968
V polovici 50. rokov sa kapacitné možnosti na ten čas modernej teplárne vyčerpali, ale nároky na odber tepla v rozrastajúcom sa meste stúpali. Martinská tepláreň už nedokázala bez ďalšej dostavby saturovať teplom nové sídliská. Rozmáhajúca sa bytová výstavba, ako i rozširovanie výroby v Turčianskych strojárňach, si vynútili 2. etapu výstavby Martinskej teplárne. V rámci nej sa postavili dva granulačné kotly s dvojnásobným výkonom, turbogenerátor, výmenníková stanica pre horúcovodný privádzač a ďalšie prepravné kapacity. Po dokončení tejto etapy mal Martin taký zdroj tepla, akým sa v tom čase mohli pýšiť len Bratislava a Košice.

3. etapa 1975 – 1980

Ďalšie rozšírenie teplárenských kapacít si vyžiadala výstavba nových sídlisk a nárast odberov priemyselných podnikov. Tretia etapa trvala päť rokov. V tomto období sa postavili dva nové horúcovodné kotly a mazutové i plynové hospodárstvo. Počas týchto rokov vyrástla v Martine aj najvyššia stavba – 165-metrový teplárenský komín.

4. etapa 1985 – 1991
Neuhasínajúce energetické potreby priemyslu a mesta si vyžiadali ďalšiu etapu výstavby. Jej hlavným cieľom bolo v dlhodobom horizonte zabezpečiť dostatočne kapacitné zdroje tepla. V tejto etape sa postavili dva vysokovýkonné granulačné kotly na pevné palivo s kombináciou mazutu a plynu. Vybudovaním elektrostatických odlučovačov, ktoré dokázali zachytiť až 99,6 percenta úletov popolčeka, sa začal riešiť aj negatívny dopad spaľovacích procesov na životné prostredie Turca. Dobudovala sa i chemická úpravňa vody a zauhľovanie. Po novom sa začalo riešiť tiež odtruskovanie vrátane úložiska škvary.

Modernizácia 1992 – 2001

Dostatočne vysoký tepelný výkon Martinskej teplárne od roku 1992 vytvoril priestor už aj na likvidáciu či modernizáciu technologických zariadení, ktoré nevyhovovali súčasným prísnym ekologickým a bezpečnostným parametrom. Tepláreň sa zamerala na rekonštrukciu kotla K5, ktorá spočívala v jeho plynofikácii a denoxidácii. Veľkú pozornosť venovala tiež skvalitneniu meraní a riadiacich spaľovacích procesov, ktoré prebiehajú vo vnútri kotla. Roku 1993 prišiel na rad aj kotol K4 a ďalšie výrobné objekty, ktoré najviac znečisťovali životné prostredie.

Transformácia 2002 – 2004

Novodobá história teplárenskej výroby v Martine je spojená so zrušením štátneho podniku SSE Žilina, pod ktorý Martinská tepláreň patrila. Transformácia na akciovú spoločnosť sa uskutočnila k 1. januáru 2002. Novozaložená spoločnosť Martinská teplárenská a.s. pokračuje vo výrobe a rozvode tepla a elektriny v Martine. V súčasnosti realizuje významnú investíciu – rekonštrukciu kotla K4 na stacionárny kotol s bublinkujúcou fluidnou vrstvou na spaľovanie biomasy, ktorá bude mať veľký prínos pre zníženie emisií oxidu uhličitého.