Вологодская ТЭЦ является самым крупным тепловым источником в Вологде. Теплом от станции снабжается более 40 процентов жилого фонда города.

В настоящее время на ТЭЦ установлено четыре паровых котла БКЗ-50-39Ф, два паровых котла БКЗ-75-139ФБ с параметрами пара 440°С и 39 кгс/см² и четыре водогрейных котла КВГМ-100 с параметрами теплоносителя 150°С и 25 кгс/см², турбины ПТ-12-35/10М, ПТ-12/13-3,4/1,0-0,1 и Р-12-35/5М.

Парк котельного оборудования имеет большую наработку, котлы БКЗ-50-39Ф выпущены в 1953—1959 годах, котлы БКЗ-75-139ФБ в 1965 и 1971 годах, все парогенераторы с начала эксплуатации проработали более 200000 часов (норма до 280000 часов). Водогрейные котлы введены в эксплуатацию в 1980, 1981, 1989 и 1998 годах.

В мае 2008 года началась реализация инвестиционного проекта по расширению Вологодской ТЭЦ парогазовой установкой (ПГУ) электрической мощностью 110 МВт и тепловой - 70 Гкал/ч. Реализацию проекта осуществляет ЗАО «Интертехэлектро» (входит в группу компаний «Интертехэлектро — Новая генерация»). Введение в эксплуатацию нового энергоблока послужит дополнительным толчком к экономическому развитию города Вологды, снизит энергетический дефицит региона, позволит создать новые рабочие места и увеличить поступления в бюджеты всех уровней.

31 марта 2014 года введена в эксплуатацию установка ПГУ мощностью 110 МВт в составе газовой турбины GE PG 6111FA мощностью 75 МВт и паровой турбины 35 МВт производства Калужского турбинного завода.