巴图湾水库位于内蒙古乌审旗河南乡境内，坐落在黄河支流无定河的上游，水库坝址在河南乡巴图湾西南约200米处，距乌审旗政府所在地90公里。水库至其上游新桥水库区间流域面积3421平方公里。

工程始建于1972年，1975年建成投入运用。是一座以库容调洪为主的水库，设计库容0.89亿立方米，防洪标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。

水库水电站总装机容量2800千瓦，年设计发电量550万度；水产养殖水面8.18平方公里，年度产鱼200吨；灌区灌溉面积266.7万公顷；年度旅游人次达5万人。

水库承担着下游沿河两岸的镇川军用机场，樊河煤矿，新窑峁、张冯畔、响水水电站及横山火电厂的防洪安全，保护着神木—西安铁路、榆林—靖边公路等，保护区人口约70万，农田0.86万公顷。

水库管理单位为乌审旗水库管理总站，管理总站行政隶属于乌审旗水务局和水土保持局的二级事业管理单位。达掌公路直通水库坝顶。