Чиркейский гидроузел расположен на р. Сулак, в северном предгорье Кавказа; в его состав входит арочная плотина, приплотинное здание ГЭС и туннельный эксплуатационный водосброс.

Климат района гидроузла умеренный, среднегодовая температура воздуха 12,3 °С, средняя температура самого холодного месяца (январь) - 2,4 С, максимальная температура в июле 42 С. Створ плотины расположен в глубоком, узком, труднодоступном ущелье, борта которого поднимаются над уровнем реки на высоту до 900 м. Основание плотины сложено прочными плитчатыми известняками с прослоями мергелей и слабоизвестковых глин, коэффициент трения 0,7, сцепление 0,2 МПа. Сейсмичность района 9 баллов.

Арочная плотина имеет максимальную высоту 232,5 м (высота собственно арки двоякой кривизны 184,5 м), длину по гребню 333 м, толщину в нижней части арки 30 м, у гребня 6 м. В нижней части ущелья устроена пробка высотой 48 м и шириной по основанию 87 м. Цементируемыми швами плотина разделена на 18 секций по 16,5 м. В четырех центральных секциях находятся водоприемники; напорные трубопроводы диаметром 5,5 м вынесены на низовую грань. Объем бетона в плотине 1274 тыс. м3. По расчетам и модельным исследованиям максимальные сжимающие напряжения возникают в среднем по высоте сечений арки и составляют в ключе на верховой грани 7,9 МПа и в пятах на низовой грани 7,7 МПа. Растягивающие напряжения в ключевых сечениях не превышают 1 МПа. При сейсмических воздействиях 9 баллов максимальные сжимающие напряжения достигают 9,2 МПа. Плотина врезана в борта и русло на глубину от 10 до 50 м.

Плотина образует водохранилище объемом 2,78 км3. В приплотин-ном здании ГЭС длиной 38 м в два яруса размещены четыре агрегата мощностью по 250 МВт.

Для отвода реки был построен безнапорный строительный туннель площадью поперечного сечения 130 м2, длиной 730 м. Река была перекрыта в сентябре 1967 г. обрушением берегового склона с помощью взрыва. Подготовка котлована и основания плотины была выполнена до начала бетонных работ.