「北部火力發電廠」在日治時期就興建完成，當時被稱為「北部火力發電所」，由當時「台灣電力株式會社」（就是現在的「台灣電力公司」），於1937年（昭和12年）開始建造，至1939年（昭和14年）落成，裝置容量為35,000kw，為亞洲當時規模最大，且設備最新的火力發電所。
早期的臺灣以農業發展為主，也是日治時期重要的農業生產基地，但當時日本政府想逐步地讓臺灣朝向工業化發展，因此成立了「台灣電力株式會社」，並代替臺灣總督府執行相關電力發展政策。當時的電力開發是以水力發電為主，火力發電為輔，但水力發電會受到枯水期的限制，因此展開大型火力發電廠的興建計畫。

火力發電廠需要有大量的冷卻水進行冷卻動作，而社寮島（今和平島）與八斗子島與臺灣島之間均有狹長海水道相隔，可以一邊抽取海水一邊排放溫水，提高冷卻效率，因此被列為為首要選定的地點。八斗子島距離煤炭生產地瑞芳較為接近，且具天然山脈地形屏障，所以定八斗子為興建電廠的地點。因此在水道上填土造陸，將北部火力發電所建構於其上，「八斗子島」從此變成了「八斗子半島」，大大改變了區域的地形地貌。
政府遷台後，陸續的進行廠房擴建與新設等工程，電廠經多年營運，於1981年（民國70年）功成身退，廢棄的廠房成為見證歷史的建築，至1997年（民國86年）將原址整建為國立海洋科技博物館。

隨著博物館的興建，歷史建築已不復見，當時以工業化發展為目標而興建的火力發電所，如今成為以自然生態研究為主的海洋科技博物館，也成為全世界第一座由火力發電所蛻變為海洋科技博物館的建築物。