Угличский гидроузел состоит из двух основных объектов: ГЭС с примыкающими водосливной плотиной и мостом, и однокамерного шлюза с судоходным каналом, врезанных в левый берег немного севернее плотины. Внешне они представляют единое целое – мощный ансамбль, живописно вписавшийся в линию берегов. Как и многие здания той поры, все они оформлены в величественном классическом стиле. Причем, как одни из первостепенных созданий эпохи, они спроектированы первоклассными архитекторами В. Петровым, С. Бирюковым, Д. Зезиным В. Щипакиным, с блеском применивших свои талант и знания. Строительство ГЭС началось в 1935 году, закончилось в 1955. Является низконапорной ГЭС руслового типа. В 1964 году в камере шлюза установлены плавучие рымы, за которые швартуются суда. Это дало возможность ускорить шлюзование.
Чтобы наполнить камеру шлюза, необходимо 110 000 м³ воды. Для наполнения камеры шлюза необходимо около 15 минут, а для опорожнения - около 7 минут. Наполнение происходит не из подходных каналов, а из Волги. Сброс воды происходит также в Волгу. Это создает спокойный режим в подходных каналах.
Шлюз механизирован, электрифицирован и радиофицирован. Управление осуществляется с пульта шлюза автоматическим циклом. Здесь все делают умные приборы, начальник вахты лишь ведет наблюдение за их работой.

В наши дни здания гидроузла не только одни из крупнейших индустриальных сооружений города, но и часть ансамбля современного Углича. Их облик – важный вклад в многовековую архитектурную летопись города и своего рода камертон точных классических форм, позволяющий на месте лучше понимать и оценивать старинные здания, которыми так славится Углич.