大坝坝址以上流域面积61089平方公里，占嘉陵江流域面积的38.2%。坝址区多年平均降水量995.8mm，多年平均流量598立方米/秒，多年平均径流量189亿立方米。多年平均悬移质年输沙量4880万t，多年平均含沙量2.54kg/ 立方米。水库正常蓄水位458m，死水位438m，设计洪水位461.3m，校核洪水位463.07m，总库容40.67亿立方米。水库预留防洪库容10.6亿立方米（非常运用时为14.4亿立方米）,可灌溉农田292.14万亩，电站装机1100MW，通航建筑物为2×500t级。工程等别为Ⅰ等，工程规模为大（1）型。

坝址区出露地层为白垩系下统苍溪组（K1C）砂岩、粉砂岩、粘土岩，总厚度约427～500m，为软硬相间不等厚的层状岩层。主要的砂岩层位有K1C6-1、K1C4-2、K1C3-2、K1C2-3、K1C2-1等5层，除K1C4-2层为长石石英砂岩结构较疏松，为软岩外，其余4层均为较坚硬的砂岩，其中河床坝基下K1C2-1层砂岩厚23～28m。坝区第四系分布较广，主要为河流冲积与崩滑堆积。河床冲积砂砾石厚6～13.50m；左岸崩滑体厚度一般20～40m，最大厚度63m。厚层砂岩（K1C2-1、K1C2-3以及K1C3-2）中共分布软岩31层，河床部位控制性软岩为NS2-1-5、NS2-1-8、NS2-1-9和K1C2-2层。软岩中软弱夹层共有31条。