В результате зарегулированности стока воды оказались недоступными с конца 50-х гг. значительные площади нерестилищ для полупроходных рыб: плотина на Новосибирской ГЭС отрезала 40 % нерестилищ осетра и 70 % нельмы. Зарегулирование стока верхней Оби привело к нарушению водного режима нижнего бьефа, непродолжительному и небольшому весеннему залитию поймы средней Оби — основной зоны воспроизводства озёрно-речных рыб. Новосибирская ГЭС, как и другие ГЭС, созданные на равнинных реках, критикуется за большие площади затопления ценных земель.

Новосибирская ГЭС выполняет роль регулирующего и мобильного источника электроэнергии. Она обеспечивает суточную и недельную неравномерность нагрузки, выполняет функции вращающего резерва мощности для регулирования частоты и напряжения, аварийного резерва мощности и энергии за счет сработки водохранилища. За 40 лет работы гидроэлектростанция выработала 74 миллиарда киловатт-часов электроэнергии, обеспечив экономию 24 млн. тонн условного топлива дорогостоящих и дефицитных кузнецких углей, что равнозначно 8 тысячам железнодорожных составов.

Себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии в 2001 г. — 2,75 коп.

* 1950 — образовано специальное строительно-монтажное управление «Новосибирскгэсстрой».
* 1951 — утверждение проектного задания и начало строительства.
* 9 ноября 1953 — укладка первого бетона.
* 5 ноября 1956 — перекрыто русло реки Обь.
* 10 ноября 1957 — пущен первый агрегат.
* 31 марта 1959 — пущен последний седьмой агрегат.
* 12 августа 1961 — ГЭС принята Государственной комиссией в постоянную эксплуатацию.
* 1966 — в декабре окупились затраты на строительство.
* 1972 — закончена перемаркировка гидроагрегатов. Установленная мощность ГЭС повышена с 400 до 455 МВт.
* 1992 — утверждён рабочий проект реконструкции и технического перевооружения ГЭС.
* 1993 — закончена реконструкция и техническое перевооружение первого гидроагрегата (станционный № 7). Замена гидрогенератора и вспомогательного оборудования.
* 20 мая 2006 — закончена реконструкция и техническое перевооружение последнего гидроагрегата (станционный № 5). Все гидроагрегаты ГЭС прошли модернизацию.
* 12 сентября 2007 — на ГЭС произошел крупный пожар на одном из трансформаторов по причине замыкания и в следствии этого возгорания битума и обшивки трансформатора. Пострадавших не было. Автомобильное движение по плотине было прекращено, оперативно приняты меры с целью сохранения водного баланса, что обеспечило нормальную работу городских водозаборов. В 16:39 пожар был ликвидирован, включены в работу два гидрогенератора. В 19:59 включен ещё один энергоблок, гидроэлектростанция вышла на заданный график работы[2]. В качестве причины замыкания[3] называется изношенность трансформатора, эксплуатирующегося с 1957 года, при сроке эксплуатации в 25 - 30 лет[1]. Комиссией по расследованию инцидента установлено, что причиной повреждения трансформатора стали отрыв от балки моста и падение на ввод трансформатора отрезка арматуры, заложенного, по всей видимости, еще при строительстве ГЭС[4].
* 28 декабря 2007 года открыт новый мост через шлюз[5].

Планируется дальнейшая модернизация станции, рассчитанная до 2030 года. В частности, будут заменены все гидротурбины станции, что позволит, используя запас мощности ранее обновленных гидрогенераторов, увеличить мощность станции до 560 МВт (7х80 МВт). Стоимость работ по модернизации станции составляет ок. 9,5 млрд. руб.[6]. Разработкой проекта реконструкции станции занимается институт «Ленгидропроект», замену турбин планируется начать с 2010 года[7].