Площадь 2155 км², объем 18,2 км³, длина 230 км, наибольшая ширина 25 км. Имеет сезонное регулирование стока. Колебания уровня воды до 3,3 м. Используется для орошения и водоснабжения (из водохранилища начинаются Каховский канал, Северо-Крымский канал и канал Днепр—Кривой Рог), рыболовства и судоходства. На Каховском водохранилище находится порт Никополь. Вдоль левого берега водохранилища проходит ветка железной дороги из Запорожья в Симферополь и Херсон.
В водохранилище различают верхний, средний и нижний участки. Верхний охватывает самую широкую и мелководную часть водоема — район бывших Конских плавней, где преобладают глубины 3—5 м, изредка — 8м. Тут выделяют два участка: русловый, с преобладанием речного режима, и пойменный, отделенный от руслового песчаной грядой и имеющий вид мелководного озера. Средний участок водохранилища — от г. Марганца до с. Малые Гирла. Ширина его — 8—15 км, преобладающие глубины — 10—12 м. Гидрологический режим участка — переходный от речного к озероподобному. Низовья — самый узкий и глубокий участок (ширина - 5—6 км и глубина — от 13 до 25 м). В приплотинной зоне глубины кое-где достигают 36 м. Осушная зона обнажается лишь в октябре — ноябре и вновь заливается в мае.
В водохранилище преобладает сточное течение, наиболее сильно выраженное в период весеннего половодья. Скорость течения уменьшается от вершины до плотины, изменяясь соответственно от 0,6—2 м/с до 0,01—0,08 м/с. Ветровые течения выражены слабо, однако под влиянием ветров наблюдаются сильные волновые перемещения масс воды (особенно весной). В зависимости от глубины и ширины плеса наибольшая высота волн колеблется от 1 до 2,5—3 м. Уровень воды в водохранилище в течение года почти постоянный в связи с тем, что оно работает в ирригационном режиме. Суточные колебания уровня в результате сгона гонных достигают 30 см. Весной вода на всей территории водохранилища прогревается неодинаково. В озеровидной мелководной части прогрев начинается раньше и происходит более интенсивно, чем в других частях. Тут же в наибольшей мере выражены суточные колебания температуры воды. В частности, пределы колебания температуры воды в прибрежных частях (глубина — до 0,5 м) могут достигать 8 °С , а в открытых частях водохранилища с глубинами до 3 м — лишь до 4 °С.
В заливах нижнего и среднего участков растительность развивается слабо, преимущественно в вершинах заливов. Наиболее развита она в верхнем участке. Дно — в основном черноземные грунты, лишь в районе бывших Больших и Малых Кучугур , сохранившихся в виде островов, преобладают песчаные, которые во многих местах заилены.
Наиболее распространенными промысловыми видами рыб в водохранилище являются лещ, судак, тюлька, сазан, сом, плотва , густера, белый амур, белый и пестрый толстолобики. Меньшей численностью обладают такие рыбы, как голавль, язь, жерех, красноперка, синец, чехонь, щука, берш , окунь, уклея . Очень редко встречаются сельдь, рыбец, карась, линь, подуст, а также елец, белоглазка, ерш, угорь, стерлядь.
