Николаевский глинозёмный завод построен в 1980 году совместно с «Алюминиум Пешине», «Лурги» и другими фирмами. 28 июля 1980 года на заводе был получен первый глинозём. В том же году начальники отделов НГЗ Узких Юрий Фёдорович, Лопатин Борис Ильич стали Лауреатами Государственной премии СССР в области науки и техники.

В 1984 году Николаевский глинозёмный завод вышел на проектный уровень производства — выдал 1 млн тонн глинозёма за год. В январе 1986 года на заводе начались работы по освоению производства галлия. В ноябре 1991 года в Днепро-Бугский морской порт пришло первое судно с грузом ямайских бокситов для Николаевского глинозёмного завода.

В феврале 2000 года Фонд государственного имущества Украины объявил коммерческий конкурс по продаже 30 % акций ОАО «Николаевский глиноземный завод». Стартовая цена пакета составляла 115 млн грн. Наибольшую цену за выставлявшийся пакет (547,2 млн. грн. или в эквиваленте 100 млн. долларов) предложил «Украинский алюминий» (дочерняя компания «Русского алюминия»), который и был признан победителем конкурса. После этого в собственности государства оставался блокирующий пакет акций, который в течение следующих нескольких лет был выставлен на торги на фондовой бирже (тремя пакетами — один 5%-ный и два по 10%) и также был куплен «Украинским алюминием».

С конца февраля по начало марта 2011 года на шламохранилищах Николаевского глинозёмного завода наблюдалось сильное пыление красного шлама. Была загрязнена почва на площади 75 тысяч квадратных метров. Природоохранная прокуратура возбудила уголовное дело против должностных лиц завода. НГЗ принял программу мероприятий по предотвращению пыления шлама. В конце января 2012 года на шламохранилищах завода возобновилось пыление красного шлама.

В 2017 году НГЗ был продан компании Glencore.

Технология

При производстве глинозёма применяется метод Байера.

Сертификаты

В 2002 году система менеджмента качества завода была сертифицирована на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001:2000.

В 2004 году получен сертификат соответствия системы экологического менеджмента завода требованиям международного стандарта ISO 14001.

В январе 2008 года получен сертификат соответствия системы управления охраной труда и промышленной безопасностью требованиям международной спецификации OHSAS 18001. Сертификат, выданный норвежским сертификационным обществом Det Norske Veritas, является завершающим этапом на пути создания интегрированной системы менеджмента на Николаевском глиноземном заводе.