飛來峽水利樞紐主要建筑物由攔河大壩、船閘、發電廠房和變電站組成。攔河大壩高52.3米，主、副壩壩頂總長2952米，壩頂為8米寬公路。水電站是北江干支流上最大的水電站，發電站屬于低水頭徑流式電站，廠房為河床式，廠內安裝了奧地利生產的4臺單機容量為3.5萬千瓦的燈泡貫流式水輪發電機組，總裝機容量為14萬千瓦，多年平均發電量5.55億千瓦時，水輪機轉輪直徑7米，轉輪直徑個單機容量在國內同類機組中居全國之冠。

飛來峽水電站采用天琪綜合布線超六類銅纜系統及光纜系統產品。