主要建筑物有宽缝式砼拦河坝一座，坝后式水电站两座。右岸坝后设110千伏高压开关站一座。主坝坝顶高程138.80m（黄海高程），保坝洪水位138.50m，正常蓄水位133.00m（与设计洪水位相同），死水位121.50m。该工程坝型采用宽缝封闭式阻水帷幕坝内抽排措施的优化断面。经十余年的运行表明， 大坝设计合理，施工质量良好，实测坝体的沉陷、位移、渗漏量、扬压力数值，均在设计范围之内。1992年被评为河北省优秀设计一等奖，
水库大坝为二级建筑物， 水电站为3级建筑物；基本地震烈度为7度，设计采用8度。主坝坝长1354m，坝顶高程138．8m(黄海标高，下同)，河床高程101m，最低基岩高程86m，最大坝高52．8m。库容为3．37亿立方米。大坝按百年一遇洪水设计，按千年一遇洪水校核，按流域内可能最大降雨为保坝标准。大坝中部设有28孔溢洪道，用15×21.1m弧形门控制，最大泄洪能力为60750 立方米/秒。在溢洪道右侧设有8个底孔，孔口尺寸为5×10m，用5.76×10.05m平板钢闸门控制，最大泄洪量为6750 立方米/秒。
大黑汀水库渠首闸位于渠首电站左侧，共4孔，孔口尺寸为4×4m，用4.1×4.06m平板钢闸门控制，控制引水流量160 立方米/秒。渠首闸右侧设渠首电站一座，装机容量1.28万kw（4×0.32万kw）。底孔坝段右侧设河床电站一座，装机容量为0.88万kw，两座电站总装机容量为2.16万kw，其多年平均发电量0.468亿度。
大黑汀水库是开发滦河，跨流域向
天津市、
唐山市及其所属县区引水的大型骨干工程之一，大黑汀水库的重要作用是承接潘家口水库的调节水量，提高水位，为跨流域引水创造条件，同时拦蓄潘、大区间来水。下接引滦入还、引还入陡及引滦入津渠道。为唐山市、天津市及滦河下游工农业及城市用水提供水源，并利用输水进行发电。
该工程1986年竣工并投入运用。 累计向津、 唐及滦河下游供水183亿立方米， 发电 1．74亿千瓦每小时，社会效益显著。工程建成后与上游潘家口水库联合运用，每年可向下游供水21．34亿立方米，除供滨海地区农业用水4．15亿立方米外，其余水量17．19亿立方米全部南调，供唐山市及天津市工农业用水。