Das Kernkraftwerk Neckarwestheim II ist mit einem Druckwasserreaktor des Herstellers Siemens/KWU ausgestattet und zählt zur so genannten vierten Generation (Konvoi-Typ) der Druckwasserreaktoren in Deutschland. Die nukleare Inbetriebnahme und die Genehmigung des unbefristeten Betriebs erfolgten 1988. Die Betriebserlaubnis der Anlage Neckarwestheim II erlosch mit Ablauf des 15 April 2023.
Die Betriebsgenehmigung für die Anlage Neckarwestheim II wurde am 28.12.1988 erteilt. Da Neckarwestheim II zu den drei modernsten deutschen Kernkraftwerken zählt, waren bisher keine größeren Nachrüstmaßnahmen erforderlich. Dennoch wurden für weitere Verbesserungsmaßnahmen zur sicherheitstechnischen und betrieblichen Optimierung der Anlage Neckarwestheim II seit Inbetriebnahme der Anlage insgesamt circa 15 Millionen Euro ausgegeben. Weiterhin wurden anlageninterne Notfallschutzmaßnahmen nachgerüstet sowie 1997 ein anlagenspezifischer Kernkraftwerksimulator zur Schulung des Personals in Betrieb genommen.
Zum Jahresbeginn 2010 wurde in den Kernkraftwerken Philippsburg und Neckarwestheim eine Organisationsänderung in Kraft gesetzt. Die Aufgaben einiger Fachbereiche wurden geändert und drei Fachbereiche eingerichtet, die standortübergreifend tätig sind. Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft hat im November 2009 diese Änderung genehmigt.
Im April 2014 hat die EnBW Kernkraft GmbH am Standort Neckarwestheim ein Standortabfalllager und ein Reststoffbearbeitungszentrum in beantragt. Für den Umgang mit sonstigen radioaktiven Stoffen im Standortabfalllager und im Reststoffbearbeitungszentrum wird jeweils eine Genehmigung nach Paragraf 7 Strahlenschutzverordnung benötigt. Das Umweltministerium hat diese Genehmigungen am 17. Dezember 2018 erteilt. Die für die Errichtung der Gebäude erforderlichen Baugenehmigungen erteilte das Landratsamt Heilbronn. Die Bauarbeiten haben im 2. Quartal 2016 begonnen. Der Betreiber plant, das Reststoffbearbeitungszentrum und das Standortabfalllager 2020 in Betrieb zu nehmen.
Im Juli 2016 hat die EnBW Kernkraft GmbH die Stilllegungs- und Abbaugenehmigung (SAG) für Neckarwestheim II beim Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg als zuständige Genehmigungsbehörde beantragt. Die Stilllegungs- und Abbaugenehmigung umfasst jeweils eine Beschreibung der insgesamt geplanten Vorhaben im Zusammenhang mit der endgültigen Stilllegung und dem Abbau des Kraftwerks. Die Antragsunterlagen lagen vom 2. Juli bis 3. September 2018 für die Öffentlichkeit aus. Der Erörterungstermin fand am 27. November 2018 in der Reblandhalle in Neckarwestheim statt. Das Umweltministerium hat die Stilllegungs- und Abbaugenehmigung (SAG) am 4. April 2023 erteilt und am 5. April 2023 an die EnBW Kernkraft GmbH übergeben.