坝址地形地质条件优越。黄河在潼关以下为峡谷河段，潼关以上地形开阔。坝址基岩为花岗岩和中生代闪长玢岩，岩性坚硬，一般厚90～430m，无大规模构造断裂。地震基本烈度为8度，设计烈度为9度。坝址以上流域面积68.84万平方公里，多年平均年径流量419.43亿立方米，多年平均年输沙量15.9亿t，平均含沙量33.3kg/立方米，实测最大含沙量911kg/立方米。改建后，最高防洪运用水位335m，非汛期运用水位310m，防凌最高蓄水位326m。千年一遇设计洪水流量40000立方米/秒，万年一遇校核洪水流量52300立方米/秒。三门峡水利枢纽委托前苏联电站部水力发电设计院列宁格勒分院设计，设计中选定正常高水位360m，总库容647亿立方米，死水位335m，淹没面积3500平方公里。
