Na místě dnešní elektrárny stávala bývalá obec Tisová, která měla v roce 1930 až 1052 obyvatel. V 50. letech 20. století však bylo rozhodnuto o výstavbě průmyslového celku na zpracování uhlí. Tím skončila historie obce Tisová, která musela ustoupit. V roce 1953 byla elektrárna rozdělena do dvou celků. V elektrárně Tisová I byl v roce 1959 nainstalovaný výkon 212 MW; Tisová II byla spuštěna mezi roky 1960–1962 a měla výkon 300 MW. Tím byla Tisová první československou velkou elektrárnou. V Tisové se od 80. let vyrábí také teplo, které je rozvedeno do měst Sokolov, Svatava, Březová, Bukovany, Habartov a Královské Poříčí.

V 90. letech zde proběhly nemalé ekologické změny např. výměna kotlů za fluidní kotle, elektrostatické odlučovace popílku a odsiřovací zařízení.

Od října 2016 je Sokolovská uhelná majitelem Elektrárny Tisová, kterou odkoupila od společnosti ČEZ. Tato dosluhující tepelná Elektrárna Tisová je teplofikačním zdrojem s parní primární sítí pro města Sokolov, Březová, Svatava a horkovodním zdrojem pro města Habartov a Bukovany. Do budoucna se uvažuje o nahrazení tohoto zdroje vybudováním horkovodu ze zpracovatelské části Vřesová.