Công trình khởi công xây dựng ngày 6 tháng 11 năm 1979, khánh thành ngày 20 tháng 12 năm 1994. Công suất sản sinh điện năng theo thiết kế là 1.920 megawatt, gồm 12 cửa xả và 8 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 240 MW. Sản lượng điện hàng năm là 8,16 tỷ kilowatt giờ (KWh).
Thủy điện Hòa Bình được coi là một kỳ tích của thế kỷ 20, được đánh giá là công trình thi công phức tạp bậc nhất. Dường như chỉ có trong huyền thoại, công trình được tạo dựng bằng trí óc, công sức, mồ hôi và cả máu của biết bao người.
Hồ chứa nước thủy điện Hòa Bình bao trùm diện tích 302km, có dung tích 9,5 tỷ m3 nước, mực nước cao tại đập tới gần 120 mét. Một lượng nước khổng lồ được con người chế ngự bởi công trình đồ sộ - đập thủy điện Hòa Bình.
Một điều thú vị là toàn bộ thân đập nhà máy thủy điện Hòa Bình được xây bằng vật liệu đá đổ với lõi giữa bằng đất sét thay vì bê tông như các công trình thủy điện khác do tình hình địa chất phức tạp. Bên dưới hầm giao thông, hầm biến thế là hệ thống hầm cáp, hầm thông gió và hầm cứu hỏa. Những đường hầm chứa đầy cáp điện, cáp tín hiệu cần phải được kiểm tra thường xuyên. Hệ thống phòng cháy chữa cháy được thiết kế cách đây gần 30 năm nhưng đến nay vẫn được vận hành hiệu quả.
Hệ thống hầm ngầm, gọi là tuyến năng lượng gồm 8 đường hầm dẫn nước vào hầm đặt các tuabin. Tổ máy 1 và 2 có cửa xả tận dụng hầm thoát lỗ. Đây là thiết kế sáng tạo để tổ máy 1 và 2 phát điện sớm.
Ngoài ra còn có các hầm xả nước. Đường nước vào từ tổ máy 3 tới 8, sau khi đi qua tuabin sẽ đi theo 6 đường hầm, sau đó kết nối thành 3 đường hầm lớn, thoát nước xả ra cửa xả.
