中国最高的土石坝，水库总库容7.08亿米3，是一座具有灌溉、发电、供水和防洪等综合效益的水利工程。

坝区岩层为砂岩、泥岩和页岩 。坝体采用粉砂质粘土心墙防渗。最大坝高133米，坝顶长400米，坝体填筑量929.6万米3。开敞式溢洪道设在右岸，由3扇弧形闸门控制，后接陡槽、挑流鼻坝。两条导流隧洞之一的2号洞，遇非常情况也可参加泄洪。电站装有一台5万千瓦水轮发电机组。发电后的尾水进入坝下6千米处的调节池。调节后的全部水量经隧洞到乌山头水库，再用于灌溉和城市供水。工程于1967年10月开工，1973年10月竣工。

曾文坝水库处于强地震区。坝区河流切割深入中新统地层及上新统地层。主要为砂岩、泥岩和页岩。水库集水面积481平方公里。

工程主要由拦河坝、岸边式开敞溢洪道、导流隧洞、电站厂房等建筑物组成。

大坝坝顶长400m。岸边式开敞式溢洪道设置在右岸，由3扇15m×20.5m弧形闸门控制，后接陡槽、挑流鼻坎。2条导流隧洞之一的2号洞，遇非常情况亦可参加泄洪。总泄量9470立方米/s。水电站装机1台5万kW机组，年发电量1.86亿kW·h。发电后的尾水，进入坝下6km处调节池，调节后全部流量通过隧洞到乌山头水库，用于灌溉及城市供水，公共工业供水1.5亿立方米，有效灌溉面积6.8万h立方米。

坝体采用粉砂质粉土心墙防渗。上游侧的填筑料主要是取自河床的砂、砾、卵石；下游侧的填筑则是从溢洪道陡槽和坝基开挖出来的石碴。碾压而成的上下游透水棱体与分层碾压的防渗心墙中间有过渡砂层。为防止坝基渗漏，心墙下基岩做了防渗帷幕。上游围堰也做为坝体一部分被保留下来。大坝上游坡度1∶3.0，下游为1∶2.5。坝体总填方为929.6万立方米。