坐标：34°55′32″N 112°22′18″E / 34.92563°N 112.37168°E / 34.92563; 112.37168
小浪底水利枢纽工程位于中国河南省洛阳市孟津县小浪底村与济源市蓼坞村之间的黄河主干流上，三门峡水利枢纽下游130公里、洛阳市城区以北40公里处。工程地处黄河中游最后一段峡谷的出口，控制流域面积69.4万平方公里，占黄河流域面积的92.3%，主要功能为治沙防洪，辅助功能为发电，是治理黄河的关键水利工程，被世界银行誉为该行与发展中国家合作项目的典范。
1955年7月，第一届全国人大二次会议通过《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划的决议》，预计在黄河主干流由上而下布置46座水电站。 小浪底水利工程为第40个梯级，最初并非设计成大型水库式水电站，而是以发电为主的径流式水电站。
1960年，三门峡水库建成，当年9月蓄水，1961年2月9日坝前最高水位达332.5米，回水超过潼关，由于低估黄河泥沙淤积的严重性，令潼关段黄河河床平均淤高4.3米，致使渭河排水不畅，两岸地下水位抬高，河水浸没农田，危及关中平原的安全。
中国国务院因此改弦易张，决定自1962年3月起降低三门峡运用水位，将水库运用方式由“蓄水拦沙”改为“滞洪排沙”，后进一步改为“蓄清排浑”。但此调整却造成负面影响，使其拦蓄三门峡以上洪水、泥沙、凌汛的能力降低。
1975年8月上旬，淮河发生特大暴雨。经气象分析，这场暴雨绝对有可能发生在传统的黄河泛滥区——三门峡至花园口一段，从而使黄河产生每秒4万至5.5万立方米的特大洪水，即使经过三门峡、陆浑、故县等水库拦蓄后，花园口站的洪峰流量仍可达到每秒4.2万立方米，但是黄河下游防洪工程的设防标准仅为每秒2.2万立方米（花园口站），不能抵受百年一遇的洪水。
因此，水利专家建议在三门峡水库的下游另设水坝，而小浪底则是三门峡以下唯一能够取得较大库容的坝址，小浪底水库亦因此成为防御黄河下游特大洪水的重要工程。
1975年8月，山东省、河南省、水利部联合报告国务院，提出修建小浪底或桃花峪工程。
三门峡工程的负面影响，其主要表现在；大坝抬高水位后降低了流速，加速上游淤积，从而加剧了上游渭河地区的水灾。小浪底工程的设计则充分汲取三门峡工程的经验教训。三门峡工程在泥沙问题上的最大教训是对上游水土保持拦沙作用的估计，以及水库的作用过分乐观，而预计的入库泥沙量偏低。三门峡工程的第二个教训，就是在泥沙比率高的河流建了水库之后，不能采用高水位的蓄水运行方式，而应该采用“蓄清排浑”的方式，在汛期低水位时，建筑物要有足够的泄洪排沙能力。
小浪底水库区为峡谷河段，有利于保持较大的长期有效库容，可以长期发挥调水调沙、兴利除害的效益，防洪运用比较可靠，不仅可以拦蓄特大洪水，还可以根据下游防洪需要适当控制中小型洪水。这是其它工程措施所不能比拟的。
小浪底水库拦调泥沙，能够减缓黄河下游河道淤积，还可以通过人造洪峰、调水调沙等运用方式，长期发挥较大的减淤作用，与其它减淤措施相比，在减淤效果、减淤单位投资、影响人口等方面，小浪底工程都明显比三门峡水利工程优胜。
小浪底水利枢纽工程协定利用世界银行贷款10亿美元，其中国际复兴开发银行贷款8.9亿美元，国际开发协会贷款1.1亿美元。
由于小浪底工程投资巨大，在当时国家财政状况下，如果完全由财政拨款兴建，资金将难以保证，短期内上马的难度较大。为了令小浪底工程尽快开始，国家水利部提出部分利用世界银行贷款，责成黄委会设计院编制了“部分利用世界银行贷款的可行性报告”。
1988年7月，世界银行中蒙局专案官员丹尼尔.古纳拉特南先生（D.Gunaratnan）（简称古纳）一行4人到小浪底工程坝址调查小浪底工程情况。1989年5月，古纳第三次考察小浪底工程时，建议利用世界银行技术合作信贷（TCC）聘请国际咨询公司，协助黄委会设计院编制招标档及工程概算，成立特别咨询专家组，审查枢纽设计方案、评估枢纽的安全性。水利部采纳了世界银行的建议，在1989年9月成立了黄河水利水电开发总公司（YRWHDC），以开发小浪底水利枢纽工程。
1994年2月17日，中国与世界银行在华盛顿就贷款协议和专案进行谈判。该年2月23日，中国与国际开发协会在华盛顿就小浪底工程移民项目贷款进行谈判，在其后2月28日签署会谈纪要。根据协定，世界银行为小浪底工程提供贷款，第一期为4.6亿美元，国际开发协会为专案提供0.799亿特别提款权信贷（合1.1亿美元）。1997年9月11日，世界银行为小浪底工程提供第二期4.3亿美元贷款。
小浪底于1991年9月12日进行前期准备工程施工，1994年9月1日主体工程正式开工，1997年10月28日截流，2000年初第一台机组投产发电，2001年底主体工程全部完工。
小浪底水利枢纽1999年开始蓄水。由于黄河水资源紧缺，小浪底水库蓄水量较大，小浪底根据来水量及下游用水量的需求来确定蓄水量。 不同时期的最高水位如下：
小浪底水库正常蓄水位时淹没面积277.8平方公里，施工区占地23.33平方公里，共涉及河南、山西两省的济源、孟津、新安、渑池、陕县、平陆、夏县、垣曲8县（市）33个乡镇，安置移民20万人。
小浪底工程移民计划分三期进行。
小浪底工程是三门峡以下唯一能够取得较大库容的控制性工程，处在控制黄河下游水沙的关键部位，也是唯一能够担负下游防洪、防凌、兼顾工农业供水、发电的综合水利枢纽，具有优越的自然条件和重要的战略地位。
小浪底水利枢纽与已建的三门峡、陆浑、故县水库联合运用，并利用下游的东平湖分洪，可使黄河下游能抵御千年一遇的洪水。千年一遇以下洪水不再使用北金堤滞洪区，减轻常遇洪水的防洪负担。与三门峡水库联合运用，共同调蓄凌汛期水量，可基本解除黄河下游凌汛威胁。
小浪底水利枢纽采用“人工扰沙”方式，即借助河水已有的势能，辅以人工扰动河床土质，促进河床泥沙启动，实现河床下切、输沙入海。简单地说，就是通过搅动让河底淤沙上浮，使其与自然水流一起下泄，从而达到清淤输沙的目的。第三次调水调沙试验共设3个扰沙点，分别位于小浪底库尾、河南范县李桥河段、山东梁山县小路口河段。
以上方法，可使黄河下游河床20年内不淤积抬高。非汛期下泄清水挟沙入海以及人造峰冲淤，对下游河床有进一步减淤作用。
黄河下游控制灌溉面积约4000万亩，每年平均实灌面积1760万亩，年引水量80~100亿立方米，由于黄河来水丰枯不匀，又缺乏足够的水量调节能力，灌溉用水保证率仅32%。二十世纪七十年代以来，沿河工农业迅猛发展，城市供水需求急剧增长，山东利津至入海口河段几乎每年断流，水资源供需矛盾十分突出。小浪底水利枢纽在保证下游防洪、满足下游减淤的前提下，还可以调节径流，可减少下游断流的几率，平均每年可增加20亿立方米的调节水量，为下游工农业用水增加可利用的水源，满足下游灌溉与城市用水，提高灌溉保证率。
小浪底水利枢纽装机6台，每台30万KW，总装机容量180万KW，是河南省理想的水电站，可以发电调峰，改善电力系统的运行条件。
小浪底水利工程规模宏大，地质情况复杂，水沙条件特殊，被中外专家称为世界上最具挑战性的水利工程之一，其工程复杂程度主要有七点：
自从小浪底水利工程完成后, 位于黄河下游的河水不再呈现黄色，而且还改善生态和当地小气候，降雨量由每年10日增加到32日。有望解决五千年来一直无法解决的黄河沉沙泛滥问题。
小浪底水库截流后，成为新兴的旅游景点，国家4A级旅游景区，河南省十大旅游热点景区，更被誉为“小千岛湖”，吸引大量慕名而来的观光游客。小浪底风景区景色优美壮观，景区是以小浪底水利工程为依托，以山、水、林、草为特色的大型生态园林。南岸黄鹿山为该景区最高点，从这里可俯视大坝全景。
自2002年到目前，小浪底水库已经进行了10次调水调沙。最近一次调水调沙是从2010年6月19日9时开始，小浪底的闸房提闸放水，通过万家寨、三门峡水库泄量加大，利用汛限水位以上的水量，在小浪底水库区形成高含沙水流，并逐步加大下泄流量，从每秒2500立方米增至每秒4000立方米，排沙出库。