​​​​Constituída em 2000, a CPFL Geração atua no segmento de geração de energia elétrica, resultado da cisão das atividades de geração e distribuição executadas pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL Paulista), que, por sua vez, foi fundada em 1912, com a fusão de quatro pequenas empresas que atuavam no interior do Estado de São Paulo: Empresa Força e Luz de Botucatu, Empresa Força e Luz de São Manoel, Empresa Força e Luz de Agudos-Pederneiras e Companhia Elétrica do Oeste de São Paulo.

Em novembro de 2000, como parte da estratégia de ampliação de sua capacidade de geração, a CPFL Geração adquiriu, em parceria com outras empresas, o Complexo Energético do Rio das Antas (Ceran) e, em seguida, o direito de construir e explorar as Usinas Hidrelétricas de (UHEs) de Monte Claro, Castro Alves e 14 de Julho, com potência total de 360 MW.
Em dezembro de 2001, a CPFL Geração adquiriu a Semesa S.A., empresa gestora da UHE Serra da Mesa com capacidade total instalada de 1.275 MW. Em março de 2002, a empresa adquiriu participação no capital social da Foz do Chapecó Energia S.A. e Campos Novos Energia S.A. (Enercan); também adquiriu a participação acionária na Energética Barra Grande S.A. (Baesa).

Em 2003, a CPFL Geração passou a atuar como holding em empreendimentos de geração de energia. Assim, transferiu as 19 Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), a Usina Termelétrica (UTE) Carioba e todos seus ativos e passivos relacionados à atividade de geração para a controlada CPFL Centrais Elétricas S.A.

A CPFL Geração, através da Semesa, também detinha a concessão e os respectivos ativos da Pequena Central Hidrelétrica (PCH) Ponte do Silva, cuja potência total é de 125 kW, localizada no Rio São Luiz, no Estado de Minas Gerais.
Em 2007, a CPFL Geração deixou de atuar com holding e incorporou a CPFL Centrais Elétricas S.A. e a Semesa S.A. (que foram extintas), passando a atuar como concessionária do serviço público de geração de energia elétrica.

A Centrais Elétricas da Paraíba S.A. – EPASA, formada por duas UTEs (Termoparaíba e Termonordeste) e que entrou em operação em dezembro de 2010, é considerada a maior termoelétrica por motores a óleo combustível do mundo, localizada no município de João Pessoa e potência instalada de 341,6 MW e garantia física de 246 MW.

Em agosto 2011 houve a criação da CPFL Renováveis S.A, através da associação entre a CPFL Energia e os acionistas da ERSA Energias Renováveis, assim as PCH's controladas pela CPFL Geração passaram para a CPFL Renováveis. Atualmente, a CPFL Geração detém um parque gerador, com 1 UTE e 8 UHEs em operação, com Potência Instalada de 5304,6 MW e 2808,9 MW médios de Garantia Física, assim divididos:

1. Complexo Ceran

- UHE Monte Claro – Rio das Antas - RS
• Potência Instalada: 130,0 MW
• Garantia Física: 59 MWmédios
• Participação (%): 65
• Operação: Dezembro de 2004

- UHE Castro Alves – Rio das Antas - RS
• Potência Instalada: 130,0 MW
• Garantia Física: 64 MWmédios
• Participação (%): 65
• Operação: Março de 2008

- UHE 14 de Julho – Rio das Antas – RS
• Potência Instalada: 100,0 MW
• Garantia Física: 50 MWmédios
• Participação (%): 65
• Operação: Dezembro de 2008

2. UHE Serra da Mesa – Rio Tocantins - GO

• Potência Instalada: 1.275,0 MW
• Garantia Física: 671 MWmédios
• Participação (%): 51,54
• Operação: 1998

3. UHE Foz do Chapecó – Rio Uruguai – SC/RS

• Potência Instalada: 855,0 MW
• Garantia Física: 432 MWmédios
• Participação (%): 51
• Operação: Dezembro de 2010

4. UHE Campos Novos – Rio Canoas - SC

• Potência Instalada: 880,0 MW
• Garantia Física: 377,9 MWmédios
• Participação (%): 48,72
• Operação: Fevereiro de 2007

5. UHE Barra Grande – Rio Pelotas – SC/RS

• Potência Instalada: 690,0 MW
• Garantia Física: 380,6 MWmédios
• Participação (%): 25,01
• Operação: Novembro de 2005

6. UHE Luis Eduardo Magalhães – Rio Tocantins - TO

• Potência Instalada: 902,6 MW
• Garantia Física: 526,6 MWmédios
• Participação (%): 6,93
• Operação: Abril de 1998

7. EPASA

TermoNordeste

• Potência Instalada: 171 MW
• Garantia Física: 123,9 MWmédios
• Participação (%): 53,34
• Operação: Dezembro de 2010

TermoParaíba

• Potência Instalada: 171 MW
• Garantia Física: 123,9 MWmédios
• Participação (%): 53,34
• Operação: Janeiro de 2011