Bei der Inbetriebnahme 1979 betrug die Bruttoleistung des Kernkraftwerks Gösgen (KKG) 990 Megawatt. Während die Reaktorleistung aufgrund der Bewilligung auf 3002 Megawatt blieb, erhöhte das KKG die Bruttoleistung und somit auch die Jahresproduktion im Verlauf der Jahre durch Wirkungsgradverbesserungen im konventionellen Teil der Anlage – also auf der Seite der Turbinen, des Generators, der Kondensatoren und des Kühlturms.
Die Betriebserfahrungen der ersten Jahre zeigten, dass die Anlage noch über deutliche Leistungsreserven verfügte, sodass im Mai 1985 ein Gesuch zur Erhöhung der Bruttoleistung um sieben Prozent eingereicht wurde. Im Dezember 1985 erteilte der Bundesrat die entsprechenden Bewilligungen. Die Erhöhung der thermischen Nennleistung von 2808 auf 3002 Megawatt erfolgte in mehreren Schritten. Sie wurde insbesondere ermöglicht durch die Verlängerung der Brennstoffzone in den Brennstäben sowie durch die Verbesserung des Korrosionsverhaltens der Hüllrohre. Aufgrund der vorgenommenen Änderungen konnte die Anlage ab Juli 1992 mit der maximal bewilligten thermischen Reaktorleistung von 3002 Megawatt betrieben werden, woraus eine Bruttonennleistung von 990 Megawatt resultierte.
1994 und 1995 erfolgten in zwei Schritten weitere Leistungserhöhungen, die ausschliesslich durch Wirkungsgradverbesserungen im Bereich der Turbogruppe realisiert wurden. Die effizientere Nutzung der im Reaktor freigesetzten thermischen Energie durch den Umbau der Niederdruckturbine führte per 1. Januar 1996 zu einer Erhöhung der Bruttonennleistung auf 1020 Megawatt. Das Nachrüstungsprojekt bewirkte eine Mehrproduktion von etwa 300 Millionen Kilowattstunden jährlich, was der Produktion eines mittleren Schweizer Laufkraftwerks entspricht. Die planmässige Erhöhung der thermischen und der elektrischen Leistung im KKG entsprach den Vorgaben des Bundesaktionsprogramms «Energie 2000», das eine Erhöhung der Leistung bestehender Kernkraftwerke um zehn Prozent vorsah. Die Verbesserung des Anlagenwirkungsgrades bei gleichbleibender thermischer Reaktorleistung von 3002 Megawatt führte im Jahr 2010 zu einer weiteren Erhöhung der Bruttonennleistung auf 1035 Megawatt. Im Wesentlichen trugen dazu Optimierungen im Bereich der Hochdruckturbine, der Niederdruckturbinen, der Zwischenüberhitzung und des Kühlturms bei.
Die letzte grosse Leistungserhöhung wurde 2013 realisiert. Durch den Einbau von Niederdruckturbinen der neuesten Generation und durch den kompletten Ersatz der Kondensatoren wurde die Generatorleistung um weitere 25 Megawatt gesteigert. Diese Umbauten sowie bereits früher vorgenommene Nachrüstungen an Hochdruckturbine und Zwischenüberhitzer führten, zusammen mit Verbesserungen am Kühlturm, zu einer Erhöhung der Bruttonennleistung auf 1060 Megawatt.