在河道上攔河築壩抬高上游水位，形成較大的上下游水位差，構成水電站水頭，這種水能開發方式稱為壩式開發。採用壩式開發的水電站稱為壩式水電站。壩式開發可用形成的蓄水庫調節流量，使得水能利用程度較充分。蓄水庫可同時解決防洪、供水等部門的水利問題。壩式水電站一般建設在非溢流壩段，常見的是
河床式水電站與壩後式水電站。一、河床式水電站
河床式水電站大多建造在河流中下游河道底坡平緩的河段上。水電站廠房與壩排成一體，共同阻擋河水，這種壩一般不高，中小水電站水頭為10m左右，主要靠流量大出力，屬低水頭大流量型水電站。
河床式水電站水頭低，不會形成大面積水庫，通常建在河流的中下游。河床式水電站樞紐最常見的佈置方式是洩水閘（或溢流壩）在河床中部，廠房建在一邊或兩邊。
湖北葛洲壩水利樞紐是大型河床式水電站，大壩為混凝土重力壩，全長2595 米，最大壩高53 . 8 米，大壩佈置從右岸起：大江衝沙閘、一號船閘、大江電站廠房、二江洩水閘、二江電站廠房、二號船閘、三江衝沙閘、三號船閘，葛洲壩水庫總庫容15.8億立方米。
二、壩後式水電站
當開發河段允許築較高的壩蓄水來獲得較大的水頭時，由於上游水壓力較大，水電站廠房本身的結構和重量已不足以維持穩定，無法擋水，必須築建專門的大壩擋水，將廠房佈置在壩的下游側，這種佈置稱為壩後式水電站。
典型的壩後式水電站是三峽水電站。三峽大壩全長2309．47米，中部洩流壩長483米，最大壩高181米,水頭約110米。
洩洪壩段的上部有壩頂溢流表孔22個，在壩體下方有深孔洩洪通道23個，表孔溢流通道與深孔洩洪通道間隔分佈。洩洪主要通過深孔洩洪，可有效帶走上游淤積泥沙，在大洪水時進行溢流洩洪。洩洪壩段的兩側是發電廠房壩段，發電廠房在大壩後方，水輪機引水管道從壩體穿過向下引入發電廠房。在廠房壩段的下方還設有若干個衝沙孔。
左側廠房安裝14臺70萬千瓦水電機組，採用混流式水輪機，右側廠房安裝12臺70萬千瓦水電機組；在右岸大壩“白石尖”山體內的地下廠房有6臺70萬千瓦水電機組，這樣共有70萬千瓦水電機組32臺，加上兩臺5萬千瓦電源機組，三峽電站總裝機容量達到2250萬千瓦。
三、壩式水電站地下廠房
壩後式水電站根據地形與地質情況，採用把發電廠房建在壩側的山體內的地下廠房，地下廠房由主廠房洞室、主變壓器洞室與引水、供氣等隧洞組成，在山體內開鑿而成。
向家壩水電站就是採用的壩後式水電站和地下廠房相結合的形式。向家壩水電站採用實體重力壩，最大壩高161米，壩頂長937.5米。水電站除了在靠左岸建設壩後廠房外，在右岸山體內開挖了地下廠房。地下廠房由主廠房洞室與主變壓器洞室組成，4條引水隧洞從上游岸邊連通廠房4臺水輪機，4條尾水隧洞併為2條後通往下游江邊，除此還有進廠交通洞、通風洞、排水洞、出線洞、母線洞、安全兼施工洞等。
向家壩水電站的地下廠房與壩後廠房各安裝4臺80萬千瓦的水輪發電機組，總裝機容量640萬千瓦。
許多采用拱壩的水電站，因地形狹窄，廠房只能建在地下，我國二十世紀建成的最大的水電站二灘水電站就採用地下式廠房。
二灘水電站位於雅礱江下游，距離金沙江的匯合口約 40km ，距攀枝花市約40km，壩址處於高山狹谷中。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂弧長775m，最大壩高240m。廠房在照片右下方山體內，是地下式廠房，廠房內佈置6臺單機容量55萬kW的混流式水輪發電機組。
壩式水電站建庫攔截河水，可通過水庫調節流量，使得水能利用程度較充分。同時水庫可解決防洪、供水等水利問題，綜合利用效益 高。但是，由於壩的工程量大，而且會帶來庫區土地、森林、礦藏淹沒損失等環境問題，同時移民安置也是困難問題，所以壩式水電站是投資大、工期長的大型工 程。
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