Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2 gồm 2 tổ máy, tổng công suất lắp đặt 1.244 MW, sản lượng điện sản xuất hàng năm khoảng 7,2 tỷ kWh. Tổng mức đầu tư là 19.162 tỷ đồng, trong đó sử dụng 85% vốn tín dụng xuất khẩu ưu đãi của Ngân hàng Xuất Nhập khẩu Trung Quốc và ODA của Chính phủ Trung Quốc; còn lại 15% vốn đối ứng của EVN.
Nhà máy được khởi công xây dựng vào ngày 8/8/2010. Theo kế hoạch sau khi đưa vào vận hành thương mại tổ máy số 1, Nhà máy sẽ đưa vào vận hành tổ máy số 2 trong tháng 6/2014.
Khi đi vào hoạt động, Nhà máy sẽ tăng cường khả năng cung ứng điện phục vụ phát triển kinh tế - xã hội khu vực Nam Trung bộ, góp phần giảm sự phụ thuộc của hệ thống điện vào nguồn thủy điện, đặc biệt vào mùa khô và các năm cạn kiệt, giảm sản lượng điện phải truyền tải từ Bắc vào Nam.
Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2 sử dụng nhiên liệu là than nội địa. Dự kiến, mỗi năm Nhà máy sẽ tiêu thụ khoảng 3 triệu tấn than. Cùng thời gian này, cảng Vĩnh Tân cũng được xây dựng, đáp ứng nhu cầu vận chuyển than cho các nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 1, 2, 3 và 4.