1962년 9월 20일 전신인 현대양행이 설립돼 한국 중공업의 기반을 닦았다(위키백과). 1980년 10월 중화학공업 구조조정으로 정부에 귀속돼 공기업 한국중공업이 됐고, 2000년 두산그룹에 인수된 뒤 2001년 3월 두산중공업으로 사명을 바꿨다(연합뉴스). 2006년에는 크배르너IMGB와 미쓰이밥콕을 인수해 발전설비 분야를 넓혔다.
2014년 두산건설 자금지원 부담과 탈석탄 흐름으로 재무구조가 나빠지기 시작했고, 2020년 코로나19로 금융시장이 경색되고 주력 사업이 부진하며 유동성 위기가 깊어져 산업은행 등 채권단 관리체제에 들어갔다(연합인포맥스).
2022년 3월 사명을 두산에너빌리티로 바꾸고 채권단 관리를 조기 졸업했다. 같은 해 사우디 해수담수화 플랜트를 수주하고 8MW급 해상풍력 시스템을 개발해 국제인증을 받았다. 2026년에는 SMR 전용 공장 구축을 추진하고, AI 데이터센터 확대에 따른 전력 수요 증가로 가스터빈 수주가 활발해지고 있다(CEO스코어데일리).