Die ersten Überlegungen zur Erzeugung elektrischer Energie im Großraum von Knittelfeld stammen aus dem Jahr 1893. Die Gemeindevertreter von Knittelfeld planten in ihrer Gemeinde die Einrichtung einer elektrischen Straßenbeleuchtung, gespeist durch Energie aus einer zu errichtenden "Hydrozentrale". Die Suche nach einem geeigneten Standort erstreckte sich über Mur und Pöls, die Mur schied jedoch bald aufgrund zu starker Wasserführungs-Schwankungen aus. Die weiteren Planungen beschränkten sich auf die Pöls.
Gleichzeitig aquirierte die Leobersdorfer Maschinenfabrik Ganz & Comp. neue Kunden in Österreich und erhielt von der Gemeinde Knittelfeld Ende der 1890er-Jahre den Auftrag, ein Projekt auszuarbeiten. 1903 erfolgte der Baubeginn von Wehranlage, Triebwasserkanal und Kraftwerk, am 12. Dezember 1904 ging die Anlage mit dem Andrehen von zwei Maschinensätzen - den heutigen Maschinen 2 und 3 - in Betrieb. Eine Gewerbekonzession für den Kraftwerksbetrieb wurde am 31. März 1905 an die "Internationale Elektrizitätsgesellschaft" vergeben, gleichzeitig erfolgte die Gründung der "Elektrischen Überlandzentrale Pölswerke". Erste Versorgungsengpässe aufgrund steigender Energienachfrage machte 1912 die Erweiterung um einen dritten Maschinensatz notwendig. 1926 übernahm das neu errichtete Umspannwerk Knittelfeld mit einer 3 kV- und einer 10 kV-Anlage die Ableitung der erzeugten Energie der Pölswerke. Das Versorgungsgebiet umfasste das Murtal im Osten bis St. Michael in Obersteiermark, Kammern und Gößgraben, im Westen bis Predlitz und Krakau.
Nach dem Anschluss Österreichs an das Deutsche Reich wurde die "Elektrische Überlandzentrale Pölswerke" per 1. September 1938 von der "Alpen-Elektrowerke AG" übernommen. Nach mehreren Besitzerwechseln in der Nachkriegszeit ging das Kraftwerk mit 1. Jänner 1950 an die Steirische Wasserkraft- und Elektrizitäts-AG (STEWEAG) über, eingegliedert in den "Betriebsbezirk Knittelfeld". Die Anlagenteile befanden sich damals in bedenklich schlechtem Zustand: Kriegsschäden waren noch nicht behoben, die Einrichtungen überaltet und das Netz stand an seinen Leistungsgrenzen. 1976/77 wurde das Kraftwerk Pöls einer Generalsanierung unterzogen.
Die Gebäude wurden renoviert, der Riemenantrieb der Generatoren entfernt sowie die Druckrohrleitung überholt. Die ursprünglich vorhandenen drei Maschinentransformatoren wurden entfernt und durch einen Blocktransformator ersetzt. Da die manuelle Reinigung des Einlaufrechens beim Wasserschloss nicht mehr dem Stand der Technik entsprach, wurde von der Firma Kössler GmbH., St. Pölten - St. Georgen eine Rechenreinigungsmaschine eingebaut. Ein Umbau der Schaltanlage von 10 kV auf 30 kV sowie die Erneuerung des Maschinentransformators und ein Umbau der Rechenreinigungsanlage wurden 1986 vorgenommen. Im Bereich der Wehranlage ersetzte man 2003 die Holzrechen und Holzbrücken durch Rechen und Brücken aus rostfreiem Stahl. In einer zweiten Umbauphase 2007 wurden der Sandauslauf, das Streichwehr und der Schussboden unterhalb der Klappe betoniert, nachdem sich die ursprüngliche Holzausführung als zu wartungsaufwändig erwiesen hatte.
- Werkswohnhaus:
Oberhalb des Werks wurde zusammen mit dem Kraftwerk ein Mitarbeiter-Wohnhaus mit sechs Wohneinheiten errichtet. Bei einem späteren Umbau wurden die Wohneinheiten auf drei reduziert und sind mittlerweile verkauft.