Оскільки спектр застосування гідротехнічних споруд дуже великий, існує кілька класифікацій ГТС:
За типом водотоку або водоймища гідротехнічні споруди поділяють на річкові, морські, озерні або ставкові, внутрішньосистемні або мережеві і підземні.
За умовами взаємодії з водотоком або водоймою і за характером виконуваних функцій ГТС бувають: водопідпірні (дамби, греблі та ін.), водопровідні (трубопроводи, гідротехнічні тунелі, канали, лотки та ін.), водозабірні, водоскидні (глибинні водоскиди, водозливи і пр.) і регуляційні (берегоукріплювальні споруди, струмененапрямлені дамби та ін.).
За цільовим призначенням гідротехнічні споруди бувають загального призначення і спеціальні.
За умовами використання річкові ГТС поділяються на постійні, які використовуються при постійній експлуатації і тимчасові.