Водосховище утворено в 1963 р. після спорудження греблі гідроелектростанції у с. Романково вище Дніпродзержинська. Воно становить собою вузьку, але відносно глибоководну водойму з досить порізаною береговою лінією. Його площа - 567 км2, об'єм - 2,45 км3, довжина - 114 км, середня ширина - 5 км при коливаннях від 2 до 10 км, середня глибина - 4,3, найбільша - 14 м. Площа мілководь (глибиною до 2 м) становить майже 1/3 частина. Водообмін у водосховищі здійснюється 18-20 разів за рік. Вершина Дніпродзержинського водосховища замикається греблею Кременчуцького водосховища.
За характеристикою ложа і деяким іншим показникам Дніпродзержинське водосховище ділиться на три ділянки. Верхній простягається від греблі Кременчуцького водосховища до с.Кам'яні Потоки. Він являє собою затоплене русло Дніпра і вузьку смугу заплави з глибинами, що не перевищують 2 м. У зв'язку зі спусками води з Кременчуцького водосховища на цій ділянці майже постійне протягом (до 0,2-0,3 м / с), швидкість якого в період повені, коли рівень води піднімається на 5 м, зростає до 1 - 1,5 м / с.
Центральний ділянка - від с. Кам'яні Потоки до с. Бородаївка - займає більше половини площі водосховища. Переважаючі глибини - 2-5 м. Приплотинна ділянка - від с. Бородаєвки до греблі Дніпродзержинського водосховища - займає близько третьої частини площі останнього. Переважаючі глибини - 2-5 м.
У Дніпродзержинське водосховище впадає вісім приток, гирлові простори яких стали його затоками. По лівому березі найбільшими притоками є Псел і Ворскла, по правому - Омельник, Домоткань і Самоткань.
З риб у водосховищі переважають плотва, окунь, лящ, краснопірка, уклея, в’язь, ялець, вівсянка, густера, жерех, щука, судак. Рідше зустрічаються головень, лин, піскар, гірчак, сазан, голець, щиповка, колючка, йорж, бички.
