工程主要建筑物包括土坝、溢洪道、厂房、通航建筑物等。

图库鲁伊坝挡水前沿总长7810m，由河槽斜心墙堆土石坝、右岸土坝、左岸"Y"形土坝三部分组成。河槽土坝长1310m，最大坝高98m，坝顶高程78m，上游坝坡1∶1.6，下游坝坡水上部分为1∶1.6，水下部分1∶1.5。大坝上游面在48.5m高程以上采用堆石护坡。右岸土坝坝长2611m，最大高度85m，上游坝坡1∶2.5，下游坝坡35m高程以下为1∶2.5，35~50m、50~65m、65~78m高程之间坝坡分别为1∶2.4、1∶2.2和1∶2。上游面采用堆石护坡，厚度1m左右，下游面植草皮护坡。左岸土坝与右岸土坝相似，全长2330m，最大坝高85m，另外在距河槽土坝8km处，修建了一条长3218m的副坝。

图库鲁伊溢洪道的规模是世界上最大的，其泄洪能力为10万立方米/秒。溢洪道采用开敞式，总长580m，最大坝高86m，堰顶高程52m，采用连续式鼻坎挑流消能，鼻坎高程30m，戽底高程24.682m，反弧半径35m。溢洪道上设23孔泄洪孔，每孔装有一扇宽20m、高21m的弧形闸门，闸门圆弧半径为20m，支铰高程59m，采用液压机构启闭。启闭速度0.3m/min。每孔最大泄流量4250立方米/秒。

进水口建筑物长366m，高75m，包括12个混凝土坝块，混凝土量为141万立方米。进水口闸门是定轮平板闸门，宽10m，长13.8m;在上游侧设止水。每个进水口有一根压力输水钢管，直径10.4m，长67.124m。

电站分两期施工，第一期厂房长336m，最大高度34.39m，厂房内安装有单机容量为33万kW的机组12台。水轮机为混流式，转轮直径8.1m，额定转速81.8r/min，在额定水头60.8m时出力31.6万kW，流量576立方米/秒;在最大水头67.6m时出力33.3万kW，流量599立方米/秒;最小水头51.4m时出力25万kW。发电机为伞式立轴型，额定容量350MVA，功率因数0.95，频率60Hz，额定电压13.8kV，额定电流15700A，转动惯量133000tm。每台发电机配一台三相变压器，容量350MVA，升压至500kV。厂房内还安装有2台2万kW的厂用机组，总共装机400万kW。第二期厂房将再装12台机组，每台33万kW，共装机396万kW。通航建筑物由两级船闸及中间运河组成，第一级船闸位于坝址处，中间经过6km长，140m宽的运河，到达第二级船闸，然后通向托坎廷斯河。船闸总水头71m，每级提升高度35.5m，闸室宽33m，长220m，可通过4000t的船只，一次过闸最大货运量32000t，年通过能力为2.2亿t。