Le complexe hydroélectrique des Trois Gorges du Yangzi comprend un barrage-poids de béton, un déversoir, des centrales, une écluse à cinq niveaux et un ascenseur à bateaux. Les travaux de génie civil sont composés du barrage, des ateliers des turbo-alternateurs et des constructions de passage des bateaux. Le barrage est long de 3 035 m et haut de 185 m. La puissance installée totale est de 18 200 MW (mégawatts), fournie par 14 turbo-alternateurs de 700 MW à l'unité de la rive gauche et 12 autres de la rive droite. La production annuelle est de 84,7 milliards de kWh. L'écluse à cinq niveaux et un ascenseur à bateaux sont sur la rive gauche.

La construction est divisée en trois phases, échelonnées sur 18 ans. La première phase, de 1992 à 1997, consiste à faire les préparatifs, à excaver et construire le batardeau et le canal d'adduction, à bâtir le batardeau longitudinal de béton, à construire une écluse provisoire de la rive gauche (hauteur : 120 m) et à commencer la construction de l'écluse permanente, l'ascenseur et une partie du barrage en pierre de la rive gauche.

Après avoir retenu l'eau du chenal principal en novembre 1997, le niveau de l'eau est montée de 68 à 88 mètres dans le Yangzi. Le canal d'adduction, dont le débit maximal est de 20 000 m3 à la seconde, assure la navigation normale pendant la première phase des travaux.

La deuxième phase, de 1988 à 2003, consiste à poursuivre la construction du batardeau, à construire la centrale de la rive gauche et à y installer les turbines, et à achever l'écluse permanente et l'ascenseur à bateaux.

En juin 2003, l'eau retenue dans le barrage-réservoir a atteint le niveau de 135 mètres, à la hauteur de Wanxian en amont. Le temple du général Zhang Fei a été immergé, ainsi que les bas-fonds et les rapides. L'eau du fleuve est devenue calme, sans distinction de montée et de descente. L'écluse permanente est devenue opérationnelle. Le premier groupe générateur est entré en fonctionnement.

La troisième et dernière phase, de 2003 à 2009, consiste à achever le barrage et à construire la centrale de la rive droite, et continuer à installer les autres turbines-alternateurs.

Le futur réservoir des Trois Gorges sera long de 600 km, large de 2 000 m et couvrant 10 000 km2. Dans ce réservoir de vallées calme, la profondeur de l'eau augmentera de 10 à 100 mètres. A la fin, le niveau sera de 175 mètres en hiver et de 145 m en été, en prévision de crues éventuelles. Près du barrage, la profondeur de l'eau s'accroîtra de 100 mètres, immergeant un certain nombre de sites : le temple de Zhang Fei en 2003 et la « porte de la montagne » du temple de Qu Yuan en 2006. Après la fin des travaux en 2009, le niveau de l'eau atteindra 175 mètres en trois ans, soit en 2012. Le niveau de l'eau s'élèvera en réalité de 110 mètres, et le réservoir s'étendra sur 650 kilomètres, jusqu'à Chongqing en amont. A ce moment-là, 39 sites, soit 13% de l'ensemble, seront immergés totalement ou partiellement. Dans les gorges Wuxia et Qutang, d'altitude relativement élevée, le niveau de l'eau s'élèvera de 80 mètres et leur paysage—des montagnes et falaises hautes de plusieurs centaines voire d'un millier de mètres—ne changera pas beaucoup, sauf une partie des passerelles et quelques grottes immergées. Dans la gorge de Xiling, les gorges de Bingshu Baojian et de Niugan Mafei seront immergées.

De ce qui précède, on peut déduire que la plupart des sites des Trois Gorges, comme le « pic de la Fée », le col de Kuimen, garderont leur grâce ou grandeur. Par contre, le rehaussement du niveau de l'eau fera naître une centaine de nouveaux sites. La Cité de l'empereur blanc et le hameau de Shibao deviendront deux îlôts, et de nombreux sites nouveaux apparaîtront dans les affluents du Yangzi.

Désormais, des bateaux de croisière plus grands et donc plus confortables pourront naviguer dans les Trois Gorges. La texture actuelle du tourisme se modifiera considérablement, avec la diversification des circuits et le déplacement du centre de gravité vers le barrage des Trois Gorges.

Le complexe hydroélectrique des Trois Gorges du Yangzi est actuellement le plus grand ouvrage hydraulique du monde. Il a été rangé parmi les super-ouvrages du monde, par la conférence mondiale sur la super-ingénierie, tenue à Barcelone en juin 1994 sous l'égide du Conseil de développement des Etats-Unis. Il mérite d'être placé dans le peloton de tête des ouvrages humains, que ce soit par son envergure, les technologies utilisées et sa rentabilité globale. Il est non seulement bénéfique au développement de la Chine, mais aussi au développement des technologies hydroélectriques et des autres sciences et techniques concernées.

L'exploitation des ressources hydrauliques des Trois Gorges revêt une signification stratégique pour l'édification du pays. C'est pourquoi cet ouvrage a retenu l'attention et le soutien des dirigeants chinois, de Sun Yatsen, Mao Zedong, Zhou Enlai à Deng Xiaoping et Jiang Zemin.

Pour sa réalisation, des années 1920 à nos jours, des scientifiques et ingénieurs de plusieurs générations ont effectué des recherches et études assidus.

Du fait qu'il s'agit d'un ouvrage gigantesque, impliquant de nombreux problèmes techniques complexes, sa mise en chantier a suscité une vive attention, et autant des voix d'approbation que des voix d'opposition. D'aucuns sont inquiets quant à la sûreté du barrage, et à ses retombées sur l'environnement social et écologique. La polémique suscitée par un ouvrage engageant la nation et l'avenir est sans aucun doute utile à l'approfondissement des études et à l'optimisation du complexe hydroélectrique des Trois Gorges.