三峡工程正常蓄水位175米时，有防洪库容221.5亿立方米，防洪效益十分显著，对长江中下游地区的主要防洪作用有以下几个方面。
1．如遇千年一遇或类似1870年特大洪水，枝城洪峰流量达11万立方米/秒时，经三峡水库调蓄后，枝城流量可不超过71 700～77 000立方米/秒，配合运用荆江分洪工程和其他分蓄洪区，可控制沙市水位不超过45.0米，可使荆江南北两岸、洞庭湖区和江汉平原避免发生毁灭性灾害。
2．可使荆江河段防洪标准从十年一遇提高到百年一遇，即遇到不大于百年一遇洪水时，经三峡水库调蓄后，可控制枝城流量不超过56 700立方米/秒，沙市水位不超过44.5米，可不启用荆江分洪区和其他分蓄洪区。
3． 提高了对城陵矶以上洪水的控制能力，配合丹江口水库和武汉附近分蓄洪区的运用，可避免武汉市汛期水位失去控制，不但提高了武汉市防洪高度的灵活性，还对武汉市防洪起到保障作用。
4．减轻了洪水对洞庭湖区的威胁，还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度，延长洞庭湖寿命；可对澧水洪水进行错峰调节，减轻其下游的洪水灾害；并为松滋口等4口建闸控制和洞庭湖的治理创造了条件。
5．增加了长江中下游防洪高度的可靠性和灵活性，便于更好地应付各种情况。例如：若遇特大洪水需要运用分洪区时，因有三峡水库拦蓄洪水，即可为分蓄洪区人员转移、避免人员伤亡赢得时间。
据1991年调查资料综合分析，按1992年价格水平计算，三峡工程防洪多年平均直接经济效益为每年22.0亿～25.2亿元。另据计算，若遇1870年特大洪水时，直接经济效益为：可减少农村淹没损失510亿元，可减少中小城市和城镇淹没损失240亿元，减少江汉油田淹没损失19亿元，以上三项合计为769亿元。除直接经济效益外，还可避免因大堤、垸堤溃决而造成的大量人员伤亡；避免洪水对武汉市的威胁，避免京广、汉丹等铁路干线中断或不能正常运行；避免灾区的生态与环境恶化，疾病流行，传染病蔓延；避免洪灾带来的饥荒、救灾、灾民安置等一系列社会问题，这些效益是很难用经济指标来表示的。