三峡大坝枢纽带来的巨大效益显著，尤其是在防洪和电力生产方面。它预留的防洪库容达到221.5亿立方米，能够有效削减洪峰流量，达到27000-33000立方米/秒，是全球水利工程中的佼佼者。
作为水电站，三峡大坝的装机容量极其庞大，总装机量为2250万千瓦时，年发电量可达1000亿度，是目前世界上最大的水电站。其对航运的贡献也不容忽视，三峡水库回水使得重庆及其周边660公里的航道受益，年通航能力从1000万吨提升至5000万吨，被誉为改善航运条件最显著的工程。
三峡大坝的综合工程规模和单项建筑物的规模都是世界上首屈一指的。大坝高达181米，总混凝土量达1700万立方米，水电站送出工程包括世界上最大规模的输电线路。船闸和升船机的设计也超越了世界记录，如五级梯级船闸和单线一级垂直升船机，均为世界最高水平。
金属结构方面，三峡工程的闸门、启闭机和引水钢管等金属结构总量达到26.65万吨，其中引水钢管的内径和门挡高度等都创下世界纪录。此外，大坝还具备抗旱功能，能在下游干旱时加大放水，以缓解旱情。
世界第一大的水电工程，位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分，工程总投资为954.6亿元人民币。于1994年12月14日正式动工修建，2006年5月20日全线建成。经国家防总批准，三峡水库于2011年9月10日零时正式启动第四次175米试验性蓄水，至18日19时，水库水位已达到160.18米。2012年7月23日，三峡枢纽开启7个泄洪深孔泄洪。上游来水流量激增至每秒4.6万立方米。2012年7月24日，三峡大坝入库流量达7.12万立方米/秒，是三峡水库建库以来遭遇的最大洪峰。