1）按开发方式分类
①坝式水电站,是在河流上拦河筑坝，壅高水位，以形成发电水头的水电站。坝式水电站，按厂房与坝的相对位置，可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。
②引水式水电站，是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。根据引水道的水力条件，引水式水电站可分为无压与有压两类。无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水，适用于中小型水电站；有压引水采用压力隧洞或压力管道引水，适用于大中型水电站。
③混合式水电站，是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。发电水头的一部分靠拦河挡水闸坝雍高水位取得，另一部分靠引水道集中落差取得。混合式水电站通常兼有坝式和引水式水电站的工程特点，具有较好的综合利用效益。
④抽水蓄能电站，是具有上、下水库，利用电力系统中低谷多余电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。按水源不同，抽水蓄能电站又可分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站。
2）按工作水头分类
①高水头水电站，通常指水头大于200m的水电站。高水头水电站一般建在河流上游的高山地区，多为引水式或混合式水电站。如为坝式水电站，坝的高度常在250m以上。
②中水头水电站，通常指水头为40～200m的水电站，中水头水电站应用范围比较广泛，多数为坝式或混合式水电站。
③低水头水电站，通常指水头在40m以下的水电站，也有将2～4m水头的水电站称为极低水头水电站。低水头水电站多建在河流坡降平缓的中下游河段，普遍采用河床式电站。
3）按装机容量分类
①大型水电站。电站总装机容量在30万kW（300MW）及以上的水电站。大型水电站多建在大江大河上，需要研究解决的环境、社会、技术和经济问题也比较复杂。
②中型水电站。电站总装机容量为5万～30万kW（不含30万kW）的水电站。中型水电站多建在中小河流上，需要研究的问题相对较简单，易于解决。
③小型水电站。电站总装机容量在5万kW（50 MW）以下的水电站。小水电资源多分布在山丘地区中小河流上，小水电的迅速发展，成为我国广大农村生产、生活的重要能源设施。
4）按调节性能分类
①多年调节水电站，是具有足够调节库容的水库，可以使江河丰水年份多余的水量存储在水库里供枯水年份使用的水电站。多年调节水电站的水库调节周期一般在2年以上，有的多达数年。多年调节水库在一般水文情况下，库容系数在0.3以上，并可同时进行年调节、周调节和日调节。
②年调节水电站，是具有一定调节库容的水库，可将设计枯水年的年径流量调节为全年均匀分布的水电站。年调节水库的库容系数一般为0.25～0.30。年调节水电站常有完全年调节和不完全年调节之分，前者即为年调节水电站，后者则为季调节水电站。
③季调节水电站，是具有一定调节库容的水库，能将设计枯水年丰水期一部分径流量储存起来，供枯水期使用的水电站。又称不完全年调节水电站。季调节水库的库容系数一般为0.025～0.20。季调节所能达到的程度，取决于枯水年径流变化情况和调节库容大小两个因素，其调节时段的长短，有的水电站可达半年，有的只有1～2个月。
④周调节水电站，是具有周调节的水库，能将一周内的天然来水量按周内各日负荷变化过程重新分配的水电站。周调节水电站可同时进行日调节。
⑤日调节水电站，是具有日调节的水库（或水池），能将一日内的天然来水量按日负荷变化过程重新分配的水电站。日调节常分为无限制日调节和有限制日调节，其中有限制日调节，是指因水库容积不够，或因下游用水部门的限制，不允许下游水位和流量变幅太大，水电站只能按照一定条件担负日负荷图上的工作位置。为了不受下游水位、流量的限制，有时修建反调节水库，将水电站下泄的不均匀流量按照下游用水部门的要求再调节一次。
⑥径流式水电站，是对天然径流无调节能力的水电站和仅能进行日调节水电站的通称。无调节径流式水电站是完全按照天然径流量发电，出力和发电量随着天然流量变化而变化，保证出力低，季节性电能比重大。径流式水电站，只有在其上游有调节性能好的水电站，才能获得良好的动能经济指标。