水布垭水利枢纽工程为一等大型水利水电工程。主体建筑物有：混凝土面板堆石坝、河岸式溢洪道、右岸地下式电站厂房和放空洞等。水布垭水利枢纽混凝土面板堆石坝为目前世界上最高的面板坝，坝顶高程409m，坝轴线长660m，最大坝高233m，坝顶宽12m。大坝上游坝坡1：1.4，下游平均坝坡1：1.4。大坝填筑量包括上游铺盖在内共1526万立方米。面板厚0.3m－1.1m，受压区面板宽16.0m，受拉区宽8.0m，面板面积13.84万平方米。趾板采用坝前设标准板，下接防渗板的结构型式，标准板宽6m－8m，厚0.6m－1.2m。防渗板宽4m－12m，趾板与基岩间设有锚筋联接。周边缝结构在高程275m以下采用底、中、顶三道止水，高程275m以上取消中部止水，设底、顶两道止水；面板垂直缝设有底、顶两道止水。
河岸式溢洪道布置在左岸，由引水渠、控制段、泄槽段（含挑流鼻坎）和下游防冲段组成。下游防冲段采用防淘墙的结构型式。放空洞布置在右岸，其主要作用为水库放空，中、后期导流和施工期向下游供水等。由引水渠、有压洞（含喇叭口）、事故检修闸门井、工作闸门室、无压洞、交通洞、通气洞以及出口段（含挑流鼻坎）等组成。有压洞长530.24m，洞径11.0m－9.0m。无压洞段长532.63m，底板坡度为i=0.2－0.055，洞室净空尺寸为7.2m×12.0m，为城门洞型。
引水式地下电站，布置于坝址NE30°河段的右岸山体内，电站安装4台混流式水轮发电机组，单机容量400MW，总装机容量1600MW。保证出力310MW，每年平均发电量39.2×108KW·H。电站建筑物包括：引水渠、进水口、引水隧洞、主厂房、安装场、母线洞、尾水洞、尾水平台、尾水渠、500kV变电所、交通洞、通风洞和厂外排水洞等。引水隧洞采用一机一洞，平均长387.9m，圆形断面内径为8.5m－6.9m；地下厂房尺寸为168.5m×23m×67m（长×宽×高），装机高程187.2m；尾水洞亦采用一机一洞，平均长313.18m，圆形断面内径为11.3m。
