棉花滩水库位于龙岩市永定区，是一座大型水库，主要用于发电和防洪。大坝建于汀江干流的棉花滩峡谷，下游1公里即闽粤省界。该水库属于不完全年调节水库，拥有113米高的混凝土重力坝，由滚压混凝土构成。水库支持一座600兆瓦的电站，拥有4台150兆瓦的发电机组。除了发电和防洪，该水库还用于航运和灌溉。

棉花滩水库的坝址处多年平均径流量为73.2亿立方米，多年平均流量为232m³/s。大坝采用碾压混凝土重力坝，设计500年一遇洪水（设计洪水位174.76m，设计洪水流量12000m³/s），5000年一遇洪水校核（校核水位177.80m，风浪爬高及超高后挡水高程179.60m）。最大坝高110m，坝顶高程179.00m，上游侧建0.6m高实体防浪墙。防洪高水位与正常蓄水位均为173.0m，防洪库容与正常库容为16.95亿m³；正常回水63.95km，可达上杭县城汀江大桥；黄潭河正常回水49.9km，可达蓝溪镇大坝村。

坝顶长308.5m，从左岸开始分成7个坝段。其中1、2坝段为左岸非溢流坝，3、4坝段为溢流坝段，5、6、7为右岸非溢流坝段，坝段宽度分别为50、50、33、33、64、64、14.5m。大坝最大底宽84.5m，坝顶宽7m。坝顶3孔开敞式溢洪道，堰顶高程155.0m，每孔净宽16m；收缩式消能，平底出口高程88.07m。

右岸5坝段设泄洪底孔，进口底板高程115.40m，出口孔尺寸5m×7.2m（宽×高），孔身平底坡，断面尺寸5m×8.2m（宽×高），收缩式消能。

左岸坝前岸塔式发电进水口，总宽84.6m，底板高程129m。4条发电隧洞，直径均为7.5m，长度为169.8m。尾水隧洞出口在坝下500m处与下游河道斜交。左岸地下厂房129.5m×21.9m×52.08m。安装4台15MW水轮发电机组，保证出力8.8MW。左岸220kV洞内配电装置、出线场及地面控制楼。

年发电量15.1亿kW·h。以5回220kV输电线路接入闽南地区电网，担负系统调峰任务。

大坝东北5km处的湖洋里村垭口副坝为均质土坝，高5.6m，坝顶长50m。右岸航运过坝建筑物采用上游垂直提升升船机、下游1∶6斜面提升升船机。20t级，年过坝货运量为11.2万t。上游通航水位146.0m（水库死水位）至173.0m（水库正常蓄水位）。下游引航道长78.8m，底高程69.2m，通航水位71.2m（下游青溪水库消落死水位）至73.6m（下游青溪水库正常蓄水位）。调节库容11.22亿立方米。

可将坝址与韩江三角洲防洪断面潮安站同频50年一遇的汀江洪水削减为20～30年一遇。

防洪调度方案：5～6月为主汛期（多锋面暴雨），预留防洪库容2.59亿m³，相应汛限水位168.74m，控泄流量52103/s;7～8月中旬为后汛期（多台风雨），预留防洪库容1.06亿m³，相应汛限水位171.26m，控泄流量4400m³/s。主要建筑物结构设计按7度地震烈度复核和设防。

棉花滩水库由华东勘测设计研究院勘测、上海勘测设计研究院设计。大坝标由闽江工程局施工，地下厂房标由中国水利水电第十四工程局有限公司施工。采用上下游围堰断流、右岸351m隧洞导流施工。

1998年4月正式开工，当年9月12日截流、12月30日碾压混凝土开始浇筑。

2000年12月实现下闸蓄水，2001年4月首台机组发电。设计工期4年9个月，采用集资方式兴建：福建省电力有限公司60%，福建投资开发总公司（中闽公司）22%，龙岩市水电开发有限公司18%。亚洲开发银行贷款1.7亿美元。

2002年4月建成并投入运行。

2009年，棉花滩水库被列为全国水库水土保持项目实施的10座试点水库之一。

2010年7月3日，位于库区上游上杭县的紫金山金铜矿湿法厂（紫金矿业）水池发生渗漏，约9,100立方米含有铜酸性的污水进入汀江及棉花滩水库库区，据初步统计，仅棉花滩库区死鱼和鱼中毒约达378万斤。