Izgradnja hidroenergetskog sistema na Trebišnjici odvijala se fazno, zavisno od istraženosti pojedinih dijelova terena, stanja projektne dokumentacije i potreba za energijom. Pripremni radovi na prvoj fazi izgradnje hidrosistema na Trebišnjici su započeli 1959. godine kada se pristupilo radovima na pristupnim putevima, gradilišnim naseljima, izmještanju uskotračne željezničke pruge Trebinje - Bileća, rekonstrukciji puteva prvog reda i drugim objektima, a nešto kasnije su početi radovi na glavnim objektima.
     Za prvu etapu prve fazu gradnje, odabrani su objekti i postrojenja koji imaju naglašen hidroenergetski značaj. U ovoj etapi izgradnje završene su dvije hidroelektrane: HE Dubrovnik, koja je puštena u rad 1965. godine i HE Trebinje I koja je puštena u rad 1968. godine. Pored pomenutih proizvodnih objekata u okviru ove etape izgrađeno je i Razvodno postrojenje Trebinje locirano u Mokrom polju sa naponskim nivoima 35 kV, 110 kV i 220 kV, sa transformacijama 110/35 kV i 220/110 kV.
     Jedan od složenih poslova koji je izvršen u okviru izgradnje hidroenergetskog sistema Trebišnjice je bio i spašavanje kulturno istorijske baštine i vjerskih objekata iz doline Trebišnjice. U ovoj akciji učestvovali su: Zavod za zaštitu spomenika iz Sarajeva, Zemaljski muzej Sarajevo, Zavičajni muzej Trebinje i stručnjaci sa Stanford Univerziteta iz Kalifornije. Tom prilikom izmještena su dva srednjevjekovna nemanjićka manastira Dobrićevo i Kosijerevo na nove lokacije i Arslanagića most kao i veliki broj srednjevjekovnih stećaka i značajna količina arheološkog materijala.
     Završetkom prve etape stvorene su povoljne mogućnosti i osnova za kompleksno energetsko i melioraciono rješavanje slivnog područja rijeke Trebišnjice. Nakon toga aktivnosti su usmjerene na dalja istraživanja, studije, projektovanje i izgradnju novih objekata. Istovremeno sa prvom fazom pristupilo se studijskim i istražnim radovima na iskorišćavanju voda na cijelom području Istočne Hercegovine. Kao rezultat takvih istraživanja omogućeno je da se krajem 1976. godine usvoji nova vodoprivredna osnova, koja je ukazala na mogućnost boljeg iskorišćenja voda Trebišnjice i njenog što dužeg zadržavanja na površini. Tako je utvrđena mogućnost izgradnje hidroelektrana nizvodno od brane Gorica, uz potpuno korišćenje voda Popovog polja i formiranje stalnog toka duž cijelog polja. U periodu nakon puštanja u rad objekata prve etape prve faze, ugrađen je treći agregat u HE Trebinje I, snage 60 MW (pušten u pogon 1975. g.), izvršeno je povećanje kote uspora akumulacije Bileća za dva metra, čime se energetska vrijednost akumulacije povećala za 60 miliona kWh.
     U okviru druge etape prve faze izgrađena je PHE Čapljina sa velikom instalisanom snagom od 420 MW. Pored toga riješen je niz vodoprivrednih, poljoprivrednih i ostalih privrednih problema ovog područja. Izgrađena je i HE Trebinje II sa instalisanom snagom od 8 MW. U RP Trebinje je uveden naponski nivo od 400 kV u sklopu tadašnjeg jugoslovenskog sistema "Nikola Tesla", ugrađena transformacija 400/220 kV i izgrađen dio potrebnog prostora za područni dispečerski centar upravljanja za sistem Hidroelektrana na Trebišnjici. Izgradnjom pregradnih profila Grančarevo i Gorica prekinuta je prirodna cirkulacija faune na rijeci Trebišnjici, a takođe i izmijenjen prirodni ambijent za opstanak pojedinih ribljih vrsta, pa su stoga Hidroelektrane na Trebišnjici preduzele vještačko poribljavanje riječnog toka i vještačkih jezera. U tu svrhu formirano je mrijestilište Mirotinj kao i ribogojilište Jazina.
     Uporedo sa izgradnjom I faze hidrosistema Trebišnjice realizovan je i obiman fond istražnih radova i urađeni su dijelovi projektne dokumentacije za iskorišćenje voda na širem slivu rijeke Trebišnjice. Radi se o vodama koje u prirodnim uslovima samo djelimično pripadaju slivu rijeke Trebišnjice. To su uglavnom poplavne vode gornjih kraških polja, koja se nalaze uzvodno od postojeće amumulacije Bileća. Te vode u prirodnim uslovima otiču kroz podzemne kraške kanale u pravcu rijeka Trebišnjice, Bregave, Bune i Bunice, ali su provedene analize pokazale da se one najekonomičnije mogu iskoristiti ako se prevedu u postojeću akumulaciju Bileća, i dalje iskoriste na već izgrađenim nizvodnim hidroelektranama (HE Trebinje I, HE Trebinje II, HE Dubrovnik i PHE Čapljina).
     Sagledavajući neophodnost dalje izgradnje hidrosistema Trebišnjice pristupilo se izgradnji pojedinih objekata u sistemu Gornji horizonti. Tako je spojni tunel Dabarsko polje - Fatničko polje u dužini od 3240 m probijen 1985. godine, a izgradnja dovodnog tunela Fatničko polje - akumulacija Bileća započela 1986. godine i do 1991. godine probijeno je oko 65% od ukupne dužine 15834.5 m. Radovi na probijanju preostalog dijela tunela su nastavljeni 2001. godine, a završeni su 2006. godine. Takođe u toku su i dopunski istražni radovi na području Nevesinjskog polja.