Спорудження енергоблоків №3 та №4 Хмельницької АЕС (типу ВВЕР-1000) розпочалось у 1980-х роках, але проєкт було призупинено. Будівельна готовність енергоблока №3 становила 75%, а енергоблока №4 – 28%.
У подальшому його реалізацію відновили.
Мета проєкту – збільшення виробничих потужностей та збереження ключового значення атомної енергогенерації для економіки України.

Проєкт Закону України «Про розміщення, проектування та будівництво енергоблоків №3 та №4 Хмельницької атомної електростанції» був розроблений ДП «НАЕК «Енергоатом» і у вересні 2018 року направлений до Міністерства енергетики та вугільної промисловості України. 27 червня 2019 року відбувся розгляд даного проєкту Закону на засіданні Урядового комітету, де він був схвалений із зауваженнями.
15 січня 2019 року Звіт з оцінки впливів на довкілля планової діяльності будівництво енергоблоків №3,4 Хмельницької АЕС разом із оголошенням про початок громадського обговорення було розміщено в електронному реєстрі Міністерства екології та природних ресурсів.
Протягом лютого 2019 року відповідно до графіку відбулися громадські слухання щодо Звіту з ОВД будівництва у дев’яти областях України, зокрема у м. Хмельницький, м. Рівне, м. Тернопіль, м. Житомир, м. Вінниця, м. Чернівці, м. Київ, м. Луцьк та м. Івано-Франківськ. Пізніше, громадські слухання були проведені у Мінську (03.05.2019), Варшаві (22.05.2019) та Відні (13.06.2019).
2 жовтня 2019 року польською стороною підписаний протокол громадських слухань щодо Звіту з оцінки впливу на довкілля будівництва енергоблоків №3,4 Хмельницької АЕС, які відбулися Варшаві. Наразі очікується проведення засідання Міжвідомчої координаційної ради з питань реалізації в Україні Конвенції Еспо, під час якої буде проголошено про закінчення консультацій із громадськістю щодо оцінки впливу на довкілля у транскордонному контексті.
У лютому 2020 року у Міністерстві енергетики та захисту довкілля проведено нараду з питань реалізації положень Конвенції про оцінку впливу на навколишнє середовище у транскордонному контексті щодо висновку з оцінки впливу на довкілля проєкту будівництва енергоблоків № 3 та № 4 ХАЕС.

На підставі Розпорядження ДП «НАЕК «Енергоатом» від 18.09.2020 р. № 743-р на ВП «Хмельницька АЕС» створена робоча група з метою організації робіт з підготовки рішення/завдання про склад робіт підготовчого періоду будівництва енергоблоків №3, 4 Хмельницької АЕС. До складу комісії увійшли представники ВП ХАЕС, ВП «Атомпроектінжиніринг», АТ «КІЕП» та ПрАТ «Юженергобут».
22.09.2020 робоча комісія прибула на майданчик ВП «Хмельницька АЕС» для огляду існуючих будівельних конструкцій будівель та споруд енергоблоків № 3, 4 ХАЕС, об’єктів будівельної бази, та обладнання на складах з метою виконання наступних завдань:
•    підготовка завдання про склад робіт підготовчого періоду будівництва енергоблоків № 3, 4 ХАЕС;
•    розміщення майбутньої дирекції з добудови енергоблоків №3,4;
•    опрацювання кількості кранів для будівельних робіт з врахуванням фактичної наявності на проммайданчику.

22 вересня 2020 року набув чинності Указ Президента України №406/2020 «Про невідкладні заходи щодо стабілізації ситуації в енергетичній сфері та подальшого розвитку ядерної енергетики», у якому доручено Кабінету міністрів України внести у двомісячний строк в установленому порядку на розгляд Верховної Ради України законопроект про розміщення, проектування та будівництво енергоблоків № 3 та № 4 Хмельницької АЕС.

Затверджено графік "Будівництва енергоблоків №3, 4 Хмельницької АЕС", який передбачає завершення передпроектних робіт та початок першої черги будівництва у 2021 році.

29.09.2020 створено штаб будівництва, до складу якого увійшли керівники ДП "НАЕК "Енергоатом", ВП ХАЕС, ВП АПІ, ВП НТЦ, виконавчих дирекцій Компанії.

•    Завершити процедуру оцінки впливу на довкілля будівництва енергоблоків №3, 4 Хмельницької АЕС, у тому числі транскордонні консультації та отримати відповідний висновок.
•    Прийняття нового Закону України «Про розміщення, проектування та будівництво енергоблоків №3,4 ХАЕС».

Пуск енергоблоків №3,4 Хмельницької АЕС заплановано на 2026 р.