三峡工程位于长江干流宜昌市境内，控制流域面积100万 km2。三峡工程采用“一级开发、一次建成、分期蓄水、连续移民”的建设方案。三峡工程已于2003年6月利用右岸围堰和左岸大坝挡水，按135m水位通航发电（围堰发电期）；2006年汛后，水库蓄水至156m，进入初期运行期；2009年工程完建，在移民迁移完成且经过水库泥沙观测、论证后，可按最终规模正常蓄水位175m运行。
水库正常蓄水位175m，防洪限制水位145m，有防洪库容达221.5亿m3。三峡工程按正常规模投入使用后，中游各地区防洪能力将有较大提高，特别是荆江地区防洪形势将发生根本性的变化：对荆江地区，遇百年一遇及以下洪水（如1931年、1935年、1954年洪水，1954年洪水洪峰流量在荆江地区不到百年一遇），可使沙市水位不超过44.5m，不启用荆江分洪区；遇千年一遇或类似1870年洪水，可使枝城流量不超过8万m3/s，配合荆江地区的分洪区运用，可使沙市水位不超过45.0m，从而保证荆江两岸的防洪安全。此外，根据研究，三峡工程建成后为荆江四口建闸控制创造条件，减少分流分沙入洞庭湖，延缓洞庭湖的淤积，松滋建闸可对澧水洪水进行错峰补偿，减轻西洞庭湖地区圩垸的洪水威胁。
对城陵矶附近地区，一般年份基本上可不分洪（各支流下游尾闾除外）；遇1931年、1935年、1998年、1954年大洪水，可减少本地区的分蓄洪量和土地淹没。
对武汉地区，由于长江上游洪水得到有效控制，可以避免荆江大堤溃决后洪水取捷径对武汉造成威胁；三峡水库调蓄提高了对城陵矶附近地区洪水控制的能力，配合丹江口水库和武汉市附近地区的蓄滞洪区运用，可避免武汉水位失控。三峡工程建成后，武汉以上控制洪水的能力除了原有的蓄滞洪区容量外，增加了三峡水库的防洪库容221.5亿 m3，提高了武汉防洪调度的灵活性。
由于长江河道安全泄量与长江峰高量大洪水的矛盾十分突出，而三峡工程的防洪库容相对仍是不足的，同时中下游仍有80万 km2的集水面积，其中有大别山区、湘西～鄂西山地以及江西九岭至安徽黄山一带等主要暴雨区，有洞庭湖水系、清江、汉江等主要支流入汇，洪水量大，组成复杂。长江流域部分地区的防洪形势仍然十分严峻，遇1954年大洪水，中下游干流仍将维持较高水位，按照三峡工程初步设计拟定的对荆江和城陵矶地区进行补偿的调度方式，仍有398亿 m3和336亿 m3的超额洪量。因此，长江防洪仍然要依靠综合措施，防洪建设需进一步加强。堤防工程建设的主要任务是进一步除险加固，确保在设计水位下堤防安全泄洪，加强管理和岁修，以提高其安全性；蓄滞洪区仍然需要，并将长期保存，只不过是分蓄滞洪量及使用几率减少而已，蓄滞洪区安全建设仍需进一步完善；河道整治方面在重点河段河势得到初步控制后，应进一步采取措施使干流全部河段得到有效控制；结合兴利修建具有防洪作用的干支流水库，是今后较长时期的一项主要的防洪建设任务，同时，需大力推行防洪非工程措施。另外，三峡工程建成以后，将会引起中下游河道冲淤变化，长江干流的蓄泄关系、江湖关系及长江中下游河势都将发生新的变化，这些都还需认真进行研究。长江防洪问题的复杂性决定了长江防洪治理的艰巨性与长期性。