Проект водохранилища является составной частью проекта Саяно-Шушенской ГЭС, расположенной на реке Енисей, на территории республики Хакасия, недалеко от п. Черемушки и г. Саяногорска. Отдельными составляющими проекта Саяно-Шушенской ГЭС были также включены разделы нижнего бьефа и охраны окружающей природной среды; предусматривались и выполнены мероприятия, смягчающие в различной степени влияние водохранилища на окружающую среду: санитарная подготовка ложа с ликвидацией возможных источников загрязнения водохранилища, опасных для здоровья населения; частичная лесоочистка.

Распоряжением Правительства РФ от 16 ноября 2006 года Саяно-Шушенское водохранилище включено в перечень 70-ти водоёмов, являющихся стратегическими источниками питьевой воды, которые будут находиться в исключительной федеральной собственности. Использование их водных ресурсов осуществляется для обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения значительных территорий одного или нескольких субъектов РФ.
 

Водохранилище Саяно-Шушенской ГЭС сезонного регулирования. При проектной отметке с нормальным подпорным уровнем (НПУ) водохранилище распространяется на 312 км от плотины, из них 77 км — в пределах Республики Тыва, в том числе 52 км в Тувинской котловине, далее 235 км — по территории Красноярского края и вдоль границы между Красноярским краем и Республикой Хакасия в Саянском ущелье.

На Саянском водохранилище отмечены 11 регулярно встречающихся редких видов птиц, внесенных в Красную книгу России. Для беркута, балобана, сапсана, скопы стабильная численность обеспечена заповедным режимом. При этом оптимальные условия для беркута Западного Саяна сохраняются именно в заповедной части водохранилища и его притоков. Дополнительные меры охраны, аналогичные выполненным для скопы, необходимо принять для черного аиста, который гнездился ранее на затопленных водохранилищем участках р. Енисея в Туве, его притоках Большая Пашкина, Джой. В этих местах аист и сейчас продолжает встречаться, но гнездование не подтверждается.

Зона затопления: 42% водяного зеркала водохранилища находится на территории республики Тува. Подавляющая часть его приходится на равнинную часть Тувинской котловины - двух кожуунов республики Улуг-Хемского и Чаа-Хольского. В ходе затопления под водой оказался город Шагонар (Старый Шагонар) и деревня Чаа-Холь. Кроме того, совершенно не изученные археологические памятники - древнее поселение тюрков и места их захоронений. Из-за поспешности строительства ГЭС, что было вызванно необходимостью её постройки ко дню рождения В. И. Ленина (его именем она была названа), перед затоплением не были проведены все необходимые работы по подготовке территории. Так на дне сегодняшнего водохранилища покоятся миллионы кубометров лесов, покрывавших Саянский каньон, в связи с чем судоходство каких-либо судов на водохранилище является весьма бесперспективным. Фактический отказ от исследования уникальных археологических объектов (указано выше). Населённые пункты со всеми коммуникациями и кладбища были фактически просто брошены и затоплены (взамен них были построены новые), что привело к распростронению различных инфекций по водному бассейну реки. Сотни тысяч гектаров сельхозугодий ушли под воду. На сегодняшний день акватория водохранилища на территории республики Тува по прежнему является мёртвой зоной. Обитающая здесь рыба малопригодна в пищу в виду опасности заражения, в том числе брюшным тифом. Громадная территория земель в Тувинской котловине прилегающая к водохранилищу заболочена, засолена и эпидемиологически небезопасна. В связи с этим все вновь созданные населённые пункты расположены на расстоянии 1,5-3 км от побережья (фактически зона отчуждения). На территории водохранилища (не смотря на его значительную глубину до 200 с лишним метров) отсутствует какой-либо речной транспорт. Гигантское водяное зеркало на территории республики значительно влияет на сухой микроклимат республики. Не смотря на громадные прибыли этой самой мощной в России и в бывшем СССР ГЭС (6,4 млн. кВт) выплаты связанные с затоплением территорий и нарушением экологии с момента основания предприятия не ведутся.

Параметры водохранилища:

В пределах Саянского каньона ширина 0,5—3 км, глубина 30—220 м;
В Тувинской котловине (где водохранилище имеет озеровидный характер) ширина составляет 6—9 км, глубина — от 8—10 до 30 м.
Площадь зеркала водохранилища 621 км2.
Общий объем водохранилища 31,34 км3,
Полезный объем 15,34 км3.
Годовой ход уровня воды в водохранилище за счет сработки ее через агрегаты СШГЭС достикает 40 метров.