Anleggets reservoar er den 143 km lange, 5 km brede og 4 580 km² store Rybinsksjøen. Vannmengde er anslagsvis 25,4 km³, vannet er maksimalt 28 meter dypt. 150 000 mennesker ble flyttet ved fyllingen av reservoaret, og mange hundre landsbyer ble oversvømt. Ved bygging var det verdens største kunstige innsjø.