三峡工程的首要目标是防洪。长江流域在我国经济社会发展中具有重要的战略地位，流域人口约占全国总人口的1/3，可耕地面积约占全国总耕地面积的27.8%，流域生产总值约占全国生产总值的32.8%。在三峡工程建成前，长江中下游防洪标准过低，尤其是荆江河段行洪能力不足，洪水高出两岸地面数米至十几米，这一地区是洪水灾害频繁而严重的地区。

据历史记载，自汉初至清末2000年间，长江曾发生大小洪灾214次，平均约十年一次。二十世纪以来，长江发生过1931年、1935年、1954年三次严重的洪水灾害，每次洪灾都造成了极其惨重的损失。1998年大洪水，60天里长江出现8次流量超过每秒60000立方米的洪峰，国家动用了大量人力物力，进行了近三个月的抗洪抢险，全国各地调用130多亿元的抢险物资，高峰期有670万群众和数十万军队参加抗洪抢险。这次洪灾直接经济损失2000多亿人民币，超过修建三峡工程的费用。

三峡工程的建成，标志着以三峡工程为骨干的长江中下游防洪体系初步形成，中华民族根治长江水患的夙愿基本实现。三峡水库的防洪库容为221.5亿立方米，通过水库调蓄，可使荆江河段防洪标准由现在的十年一遇提高到百年一遇；遇千年一遇的特大洪水，可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用，防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害。

三峡工程自2006年初期蓄水至156米以来，开始初步发挥防洪效益。2010年试验性蓄水至175米，三峡工程的防洪能力得以充分发挥。