三门核电项目是国务院正式批准实施的首个采用世界最先进的第三代先进压水堆核电（AP1000）技术的依托项目，厂址位于浙江省东部沿海的台州市三门县，坐落在三门县健跳镇猫头山半岛上，北距杭州市171km、东邻宁波市83km、西靠台州市51km、南离温州市150km。

三门核电工程于2004年7月21日批准实施，2004年9月1日，国家发展和改革委员会批复三门核电一期工程项目建议书，批准三门核电按6台百万千瓦级核电机组规划建设，一期工程建设2台，并明确将通过招标引进国际上先进的第三代压水堆核电技术。国家核电自主化依托项目第三代技术招标工作从2004年9月2日发出招标书、2005年2月28日收标，通过两年来的招标谈判，2006年12月16日，中美两国政府签署了《中华人民共和国和美利坚合众国政府关于在中国合作建设先进压水堆核电项目及相关技术转让的谅解备忘录》。2007年7月24日，三代核电自主化依托项目核岛合同在北京签署，全球首台AP1000核电机组落户三门核电。

三门核电工程采用西屋公司AP1000技术建设，由国家核电技术公司联合美国西屋公司（WestinghouseElectricCo.）和绍尔工程公司（ShawGroupInc.）负责实施自主化依托项目的工程设计、工程建造和项目管理。三门核电工程将建造6台单机容量为125万千瓦的AP1000核电机组，分三期建设。一期工程是国家首个核电自主化依托项目，其中一号机组为全球首台AP1000核电机组。AP1000核电站与传统的压水堆设计相比，最大的特点在于使用非能动的安全系统来减缓设计工况中有可能发生的意外事故，大大提高电站的安全性。

作为三门核电工程业主的三门核电有限公司成立于2005年4月，由中核核电有限公司、浙江省能源集团有限公司、中电投核电有限公司、中国华电集团公司和中国核工业建设集团公司等共同出资组建，其中中核核电有限公司出资51%。

2007年12月31日，三门核电项目ATP（启动零点）如期实现。2008年2月26日，一期工程基坑负挖提前一个月开工，标志着三门核电一期工程进入现场实质性建造施工阶段。三门核电一期工程一号机组于2009年4月19日正式开工建设，计划2015年建成并投入商业运行。