Цимлянское водохранилище разместилось на реке Дон в пределах Ростовской и Волгоградской областей. Общая площадь составляет 2700 км², объём содержащейся воды – 23,9 км³, протяжность 180 км, максимальная ширина около 30 км, глубина в среднем – 8,8 м.
Водохранилище образовано в процессе постройки Цимлянской ГЭС. Началось строительство ГЭС в 1948 году. Заполнение водой происходило в 1952-1953 годах. Во время затопления был уничтожен исторический памятник – хазарский город-крепость Саркел.
Введение в эксплуатацию водохранилища привело к значительному изменению гидрологического режима бассейна Азовского моря. И как результат – резкое уменьшение его продуктивности. До зарегулирования Дона соленость моря была в три раза ниже средних показателей океана. Её величина в верхнем шаре колебалась в пределах от 1 промилле в районе устья Дона, до 10,5 промилле в средней части моря и 11,6 промилле в районе Керченского пролива. После запуска Цимлянского водохранилища солёность в море постепенно стала увеличиваться, и уже достигла 13 промилле в центральных частях.
Подпор для Цимлянской плотины растянулся вверх по течению более чем на 350 км, приблизительно к устью реки Иловли. Благодаря своим размерам оно относится к числу самых больших искусственных водоёмов на территории бывшего Советского Союза, уступая лишь по величине разлива Рыбинскому водохранилищу. Общий объём составляет 23,85 км³, полезным из которого является 11,5 км³, максимальная глубина 30 м, максимальная сработка – 5 м.
В границах подпора борта водохранилища состоят главным образом из слабоводопроницаемых коренных и четвертичных пород. Коренные отложения, в основном, состоят из глинисто-песчаных соединений. Отложения четвертичные преимущественно представлены глинисто-песчаной толщей из пород аллювиального происхождения, достигая своего наибольшего развития на левом берегу. В составе коренных пород водоносными считаются песчаные толщи, которые подстилаются водоупорными породами. В состав четвертичных отложений, в основном, входит единственный водоносный горизонт из аллювиальных отложений с значительным зеркалом грунтовых вод, которые поднимаются в стороны водоразделов.
В связи с этим водоудерживающая способность данного резервуара не вызывала абсолютно никаких опасений. При этом потери при фильтрации в борта и дно водоёма, во время его заполнения, не были выше обычных сезонных и естественных потерь, нужных для насыщения влагой сухих грунтовых горизонтов.
Территория подтопления наиболее размещена в районе левого берега Дона. Изменение в структуре берегов водохранилища видно как на высоких склонах правобережья, так и в районе левобережных пологих склонов.
Под территорию Цимлянского водохранилища отведена территория в размере 263,4 тыс. га, в том числе: огороды и усадьбы 9,3 тыс. га; сады и виноградники 0,8 тыс. га; пашенные земли 35,7 тыс. га; сенокосы 71,1 тыс. га, пастбища 78,9 тыс. га; лесопосадки и кустарники 30,2 тыс. га.
В зону затопления резервуара попало 164 населённых пунктов сельского типа и частично город Калач. Возникла необходимость переселения дворов общим количеством 13 716. Также мелких промышленных объектов 507 единиц, количество строений 1 644.
Цимлянское водохранилище считается самым продуктивным по вылову рыбы в России. В устьях рек, которые впадают в него, имеется большое количество заводей и плёсов, где преимущественно обитают сазан, карась, карп и плотва. Хищная ихтиофауна представлена щукой, окунем, судаком и сомом.
