תחנת הכוח החלה להיבנות בסוף שנת 1937, והושלמה בספטמבר 1938. הספק התחנה בזמן פתיחתה היה 24 מגה ואט, כשליש מיכולת הייצור הכללית של חברת החשמל בשנה זו. הייצור בתחנה נעשה באמצעות מזוט כחומר דלק, שהפעיל יחידת ייצור קיטורית. בנוסף לייצור החשמל, בשטח התחנה פעלו גם סדנאות ייצור נשק בלתי לגאלי עבור ההגנה בניצוחו של המהנדס עובד התחנה, חיים סלבין. התחנה הייתה מטרת תקיפה במהלך מלחמת העולם השנייה (על ידי חיל האוויר האיטלקי), ובמהלך מלחמת העצמאות (על ידי חיל האוויר המצרי), אך לא נגרם לה נזק משמעותי במהלך תקיפות אלו. במהלך אוגוסט 1948 נחנכה בתחנה יחידה ייצור נוספת בעלת יכולת ייצור של 12 מגה-וואט, שמילאה את חסרונה של תחנת נהריים (18 מגה-וואט) שהושבתה לאחר כיבושה על ידי הלגיון הירדני. החל מתקופה זו ועד להקמת תחנת הכוח באשדוד ייצרה תחנת רדינג כמחצית מכמות החשמל הארצית. יחידות ייצור אלו כונו בדיעבד בשם 'רדינג א', ופעלו עד 1970. בחוף הים, בסמוך לתחנה, הוקם מעגן לקליטת מיכליות מזוט, כתחליף להובלה יבשתית מנמל תל אביב.