位于江苏省洪泽县城西部，淮河中下游交接处的大型平原水库。由天然湖泊、洪泽湖大堤、三河闸、二河闸和高良涧闸等组成（见图）。它是保护淮河下游3000万亩耕地和2000万人口的重要防洪屏障，以防洪为主兼有灌溉、水产、航运、供水和发电等综合效益。1950年后修建三河闸以供泄洪，并加固大堤。正常蓄水位13.0m，汛期限制水位12.5m，设计洪水水位16m，校核洪水位17m。
17m水位时,不破圩库水面积2414平方公里、总库容135亿立方米；破圩滞洪后的最大库水面积4350平方公里，总库容176亿立方米。水库承纳淮河上中游15.8万平方公里来水。直接入库河道有淮河干流和支流、新汴河、濉河和安河等。洪泽湖大堤原名
高家堰，明嘉靖中始见记载。1578年潘季驯创修洪泽湖水库，以高家堰为主坝。20世纪50年代洪泽湖大堤经改造和加固（见彩图）,全长67.25km。主堤蒋坝至二河闸长33km，宽10～20m，坝顶高程19.0～19.4m，最大坝高9.5m。
三河闸(见彩图)在湖东南的蒋坝,设计流量12000立方米/秒，为水库主要泄洪道，下游接入江水道。高良涧闸和二河闸建于湖东北的高良涧北面,设计流量分别为800立方米/秒和3000立方米/秒。二河闸分洪主要经淮沭新河和新沂河入海；另一支经淮阴枢纽由废黄河入海。高良涧泄水经苏北灌溉总渠入海。三河闸枢纽和高良涧闸枢纽均建有船闸，可通行500t船。高良涧水电站装机3375kW。1954年大水（与1931年洪水相当，约40年一遇）,淮河干支流最大入库流量为15800立方米/秒，经水库调蓄和三河闸、高良涧闸分别泄洪10700立方米/秒和800立方米/秒，蒋坝最高洪水位15.22m,保证了洪泽湖大堤和里下河地区的安全。洪泽湖水库调蓄淮河和长江北引的水量，有效灌溉面积1400万亩，年产鱼约10000t，发电1300万kW·h,沟通了淮河经京杭运河直达长江间的航运。水库防洪能力约100年一遇,遇超标准洪水需在二河采取临时分洪措施。在规划中，将扩大入海流量3000～5000立方米/秒，使水库防洪标准达到1000年一遇设计,10000年一遇校核。南水北调东线工程实施后，水库综合利用效益将更为宏大。