确保黄河下游的防洪安全是三门峡水利枢纽的首要任务。黄河自古以来水害频繁，历史上下游经常决口改道泛滥成灾。三门峡水利枢纽投入防洪运用后，标志着黄河下游的防洪已提高到一个新的历史阶段，发展为不仅依靠堤防，还依靠水库、河道和分滞洪措施等的防洪工程体系，60年代虽然未发生特大洪水，但水库“滞洪排沙”运用的削减洪峰作用，对减少下游滩区损失收到了良好的实效。枢纽经两次改建后，水库按“蓄清排浑”运用后，库区335米高程以下稳定保持约60亿立方米的有效库容，用于防御特大洪水。