大北沟水库位于乾县西南部，漠谷河下游、梁村乡倪家窑（村）北之峡谷——大北沟，水库因此得名。1958年动工修建，中途下马，1969年复工，1971年基本竣工，1982年投入使用。

水库坝长291米，高58米，坝基（包括副坝）长300米左右，顶宽25米，宝鸡峡总干渠从坝顶通过。水库总库容为3855万立方米，最大水深31米，蓄水高程565米，汇水面积372平方公里。库区周围建27座2-5级大小不同的抽水站，灌田0.2万公顷。

该水库为该县的一座蓄、提、防灌相结合的较大水库。