大壩位於長江三峽的西陵峽出口—南津關以下2300米處，距宜昌市鎮江閣約4000米。北抵江北鎮鏡山，南接江南獅子包。長江水流由東急轉向南，江面由390米突然擴寬到壩址處的2200米。由於泥沙沉積，在河面上形成葛洲壩、西壩兩島，把長江分為大江、二江和三江。大江為長江的主河道，二江和三江在枯水季節斷流。

工程上游流域面積約100萬平方公里，多年平均流量14,300立方米/秒，水庫總庫容15.8億立方米（三峽大壩水庫393億立方米）。安裝發電機組21台，總裝機容量271.5 萬千瓦（三峽2,250萬千瓦），投產後，通過擴建一台機組和實施兩台機組改造增容，現裝機容量為277.7萬千瓦，年均發電量157億度。 工程自1970年12月30日動工，1988年12月10日竣工，1989年1月3日，長江葛洲壩水利樞紐宣布建成。

大壩由船閘、發電廠、泄水閘、沖砂閘及擋水建築物組成，全長2,606.5米，最大壩高47米。大壩上有三條船閘，其中2號船閘閘室長280米、寬34米，可一次通過萬噸級船。3號船閘是長江上第一座船閘，也是目前長江過船速度最快的船閘。

在長江幹流梯級開發規劃中，葛洲壩工程是三峽工程的航運反調節梯級，主要作用為：

航運常日穩定方面，三峽水電站在枯水期擔負電網調峰任務，發電與不發電時的下泄流量變化較大，下游將產生不穩定流，一天24小時內的水位變幅也較大，對船舶航行和港口停泊條件不利，因此，必須利用葛洲壩水庫進行反調節；

渠化三峽壩址三斗坪至南津關38公里山區河道：天然狀態航道條件較差，難以通過萬噸級船隊，三峽工程的航運效益也難以發揮。

發電方面，三斗坪到葛洲壩之間有27米水位落差可以用來發電，可發電150多億千瓦時。