三峡工程蓄水至１７５米水位时，有防洪库容２２１．５亿立方米，防洪效益及其连带的环境效益十分显著。其对长江中下游地区的防洪作用主要有：

１、如遇“千年一遇”或类似１８７０年的特大洪水，枝城洪峰流量达每秒１１万立方米时，经三峡水库调蓄后，枝城流量可不超过每秒７１７００至７７０００立方米，配合运用荆江分洪工程和其它分蓄洪区，可控制沙市水位不超过４５米，可使荆江南北两岸、洞庭湖区和江汉平原避免发生毁灭性灾害。

２、可使荆江河段防洪标准从“十年一遇”提高到“百年一遇”，即遇到不大于“百年一遇”洪水时，经三峡水库调蓄后，可控制枝城流量不超过每秒５６７００立方米，沙市水位不超过４４．５米，可不启用荆江分洪区和其它分蓄洪区。

３、提高了对城陵矶以上洪水的控制能力，配合丹江口水库和武汉附近分蓄洪区的运用，可避免武汉市汛期水位失去控制，提高了武汉市防洪调度的灵活性，对武汉市防洪起到了保障作用。

４、减轻了洪水对洞庭湖区的威胁。三峡工程能有效控制上游来水，减少汛期分流入洞庭湖的洪水和泥沙，不但可有效减轻洪水对洞庭湖区的威胁，还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度，延长洞庭湖寿命；可对澧水洪水进行错峰调节，减轻其下游的洪水灾害；并对洞庭湖的治理创造了条件。

５、增加了长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性，便于更好地应付各种情况。例如：若遇特大洪水需要运用分蓄洪区时，因有三峡水库拦蓄洪水，即可为分蓄洪区人员转移、避免人员伤亡赢得时间。

据１９９１年调查资料综合分析，按１９９２年价格水平计算，三峡工程防洪多年平均直接经济效益为每年２２至２５．２亿元。另据计算，若遇１８７０年特大洪水时，直接经济效益为：可减少农村淹没损失５１０亿元，可减少中小城市和城镇淹没损失２４０亿元，减少江汉油田淹没损失１９亿元，以上３项合计为７６９亿元。除直接经济效益外，还可避免因大堤、垸堤溃决而造成的大量人员伤亡；避免洪水对武汉市的严重威胁，避免京广、汉丹等铁路干线中断或不能正常运行；避免灾区的生态与环境恶化、疾病流行、传染病蔓延；避免洪灾带来的饥荒、救灾、灾民安置等一系列社会问题，这些显著的环境效益是很难用经济指标具体表示的。