枢纽工程由沥青砼心墙堆石坝、左岸引水发电系统和左岸3条泄洪洞(其中1#泄洪洞由导流洞改建，2#泄洪洞直接用作另1条导流洞)等建筑物组成。导流方式为断流围堰，2条隧洞全年导流。
厂房全长194.5m，宽34m，高64.03m，厂内安装4台单机容量165MW的混流式水轮发电机组，安装间布置在厂房左侧，长52.0m。副厂房布置在主厂房下右侧尾水平台上，主变压器布置副厂房顶部。
龙头石水电站位于大渡河中游，地处青藏高原想四川盆地过度地带，属横断山系东缘的高山区。工程区河谷形态以"U"型为主，两岸分布I~VI级阶地，其中I~Ⅲ级阶地保存较好。工程区基岩属典型的裂隙水岩体。
