Gasværket blev anlagt i årene 1903-1907. Det supplerede Københavns eksisterende værker, bl.a. Østre Gasværk på Østerbro og Vestre Gasværk på Vesterbro.
Værket lå ved Retortvej, der fik navn efter retortovnene, som bruges til gasproduktionen.
Fra begyndelsen kunne Valby Gasværk producere 100.000 kubikmeter gas i døgnet.
Efter en udbygning i 1920’erne kunne produktionen sættes yderligere i vejret, og fra Valby kunne man levere gas til Amager og Christianshavn, fordi >Sundby Gasværk ved Lergravsvej ikke kunne klare efterspørgslen.
Værket fik forsyninger af kul fra gasværkshavnen ved Vestre Gasværk via en fem kilometer lang jernbane, der udgik gasværkshavnen.
I 1964 blev gasværket nedlagt, da der skete en eksplosion, der kostede tre mennesker livet og ødelagde det meste af anlægget.
I dag er der opført boliger på stedet, hvor Valby Gasværk lå, bl.a. ved Kulbanevej og Kulbaneparken ligger på gasværkets arealer.