計劃獲准後，首要面對的是廠址的選擇。首先選擇利用宜蘭利澤280公頃土地，後因遭遇無理的環保抗爭，乃於1988年轉至桃園觀音，但也是由於類似原因而宣佈放棄。後來也評估過嘉義鰲鼓、雲林台西等地，但都不適合，幾經波折一直無法定案，最後才在1991年選定於雲林縣麥寮鄉，開始著手填海造陸及建廠計劃。

 六輕計劃開發的麥寮區及海豐區，位於雲林縣最北端濁水溪出海口，南北長約8公里，沿海岸線向外延伸4公里多之外海地帶。絕大部分的土地平時均位於海平面以下， 低潮時在海邊可看到一部分浮出海面砂地，滿潮時仍是一片汪洋，必須大舉進行抽砂填海工程，開發造地的面積約2,255公頃 。此二區域與沿海魚塭留有海水道隔離，同時亦必須再經過地質改良鞏固基地後，才能作為建廠用途。

填海造陸是先用沉箱塊石或其他材料在海中構築一道圍堤，將預訂建廠的海面圍起來，然後以抽砂船在政府核定的海域中抽取海砂，填入圍提內，以創造出新生地。

 麥寮鄉位於俗稱「風頭水尾」之地，不但對外交通不便，且一年中有半年 的強烈東北季風，天候狀況十分惡劣，填海造陸一切皆從零開始，真可謂滄海變桑田之浩大工程。

 六輕計劃內包括年煉原油2,100萬公噸的煉油廠、年產乙烯135萬公噸輕油裂解廠及其相關石化工廠、重機械廠、汽電廠及麥寮工業港等；此外，鑑於台灣電力嚴重缺乏，對於民生與工商發展影響至鉅，因此決定設立基載燃煤火力發電廠，發電後全量併入台電供電系統，以協助紓解台灣電力供應不足之困境。

 目前六輕計劃一至四期總共投資金額約新台幣5,744億元(含工業港、發電廠)，共興建61座工廠，其中60座已全部完工， 餘1座預定2007年下半年可完工投產。