三峽大壩攔河大壩為混凝土重力壩，壩軸線全長2309.47米，三峽大壩壩頂高程185米，最大壩高181米。

三峽大壩泄洪壩段位于河床中部，前緣總長483米，設有22個表孔和23個泄洪深孔，其中深孔進口高程90米，孔口尺寸為7×9米；表孔孔口寬8米，溢流堰頂高程158米，表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式進行消能。

三峽大壩電站壩段位于泄洪壩段兩側，設有電站進水口。進水口底板高程為108米。壓力輸水管道為背管式，內直徑12.40米，采用鋼襯鋼筋混凝土聯合受力的結構型式。校核洪水時壩址最大下泄流量102500立方米/秒。

三峽大壩水電站采用壩后式布置方案，共設有左、右兩組廠房，安裝26臺水輪發電機組，其中左岸廠房14臺，右岸廠房12臺。水輪機為混流式，機組單機額定容量70萬千瓦，合計額定裝機容量1820萬千瓦。

2003年7月10日，左岸電站2號機組投產發電并移交三峽電廠，這是三峽大壩工程第一個投產的機組。2008年10月29日，右岸15號機組投產發電，是三峽水電站右岸電廠最后一臺發電的機組。

三峽大壩工程在設計時還為地下電站預留了擴容空間，右岸地下電站共安裝6臺機組，總容量為 420萬千瓦。機組將于2010-2012年相繼安裝投產。

通航建筑物包括永久船閘和升船機，均位于左岸山體內。

三峽大壩永久船閘為雙線五級連續梯級船閘。