Il est situé entre les ponts de la Coulouvrenière et Sous-Terre, à 100 mètres en aval du bâtiment des Forces motrices.
Le barrage est composé de trois passes de 13 mètres de largeur séparées par des piles profilées. Deux de ces passes sont équipées de vannes segment. La troisième passe, sur la rive droite, est une écluse permettant aux Bateaux du Rhône de le traverser.
L'ensemble comprend également une échelle à poissons de 21 bassins, qui s'étagent sur toute la longueur de la pile mitoyenne entre l'usine et le barrage, ainsi qu'une passe à castors en bois qui permettent aux animaux de passer du Rhône au lac Léman.
Enfin, une passerelle piétonne de 4,90 mètres de largeur surplombe le barrage et permet de relier le quai du Seujet à la place des Volontaires.
Le réservoir du barrage est le lac Léman entier, avec une surface de 582,4 km² (soit 58240 hectares).