三亚市汤他水库位于该市三亚河一支流上游的高峰乡境内。工程分三期设计，三期施工。主、副坝为均质土坝，主坝顶长330米，副坝4座，总长611米。

上游为干砌石护坡。第一期工程于1964年施工，1965年完成小（1）型水库规模，主坝最大坝高22.4米，副坝最大坝高5.3米。正常库容418万立方米。第二期工程于1973年按中型规模扩建，即现有工程规模。最大坝高30.38米。当年先建抱孟引洪工程（拦河坝高3米，引洪渠3公里，引水流量4立方米/秒），1974年主副坝同时施工，坝顶高程达221.8米时停工。 第三期工程是利用南繁育种基地投资款，按设计规模加固完善，1983年冬开工，1984年秋竣工。

在第二副坝右端留一缺口宽60米为临时溢洪道。

设计灌溉面积906公顷。现有干渠17公里（混凝土防渗9公里），支渠长8公里（混凝土防渗5公里），渠堤通车里程12公里。现灌溉面积600公顷。同时是汤他梯级电站的供水水源。