Weltweit werden knapp 18 % der erneuerbaren elektrischen Energie mit Wasserkraftwerken erzeugt. Norwegen deckt fast seinen gesamten Elektrizitätsbedarf mit Wasserkraft, Brasilien rund 80 %. In Deutschland beträgt die Wasserkraftquote rund 3,5 %, in Österreich rund 55 % (36 TWh) an der gesamten Stromproduktion. In der Schweiz sind es rund 60 %. Gemessen am gesamten Energieverbrauch in Deutschland trägt die Wasserkraft weniger als 1,6 % bei, wie das nebenstehende Bild zeigt.
Aus der installierten Leistung von 4,7 GW und der erzeugten Energie von 21600 GWh errechnet sich eine mittlere Einschaltdauer von 4600 h. Gemessen an den 8760 Stunden pro Jahr ergibt sich eine mittlere Nutzung von 52 %.
Die Kosten der Investitionen für Wasserkraftwerke liegen sehr hoch und belasten die Rentabilität der Anlage. Daher ist der in Wasserkraftwerken produzierte elektrische Strom zunächst einmal kostspieliger als der in vergleichbaren Dampfkraftwerken. Die Kostenlosigkeit der nahezu unbegrenzt zur Verfügung stehenden Ressource Wasserkraft macht sich erst bemerkbar, wenn die Erlöse des verkauften Stromes die Kosten der Errichtung des Kraftwerkes gedeckt haben. Aus diesem Grund werden Wasserkraftwerke für eine hohe Lebensdauer ausgelegt, um diesen Effekt möglichst lange nutzen zu können.
Wasserkraftwerke werden bevorzugt im Mittel- und Hochgebirge sowie an großen Flüssen errichtet, um durch großen Höhenunterschied bzw. Durchfluss die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Der Landschaftsverbrauch beim Anlegen von Wasserkraftwerken, vor allem beim Bau von neuen Stauseen oder Sperrwerken kann zu Konflikten führen, bei denen die Nachteile und Vorteile, auch im Vergleich zu anderen Lösungen, im Einzelfall abgewogen werden müssen.
- Erneuerbare Energieform (Einschränkung: Pumpspeicherkraftwerke)
- Keine CO2-Emissionen durch den direkten Betrieb (im Vergleich zu Wärmekraftwerken welche fossile Brennstoffe verwenden)
- Hochwasserschutz durch Speicherkraftwerke (Wasser wird in wasserreichen Zeiten zurückgehalten und dosiert abgegeben)
- verbesserte Schiffbarkeit von Flüssen
- Umsiedlung der Bewohner, z. B. durch die Konstruktion des Stausees "Reschensee" in Südtirol oder am Drei-Schluchten-Damm
- Enteignungen der Anrainer
- ökologische Veränderungen, Beeinträchtigung von Natur und Landschaft, Zerstörung des natürlichen Fließgewässerregimes, Fischsterben durch Turbinen Treibgutrechen und Pumpen
- Versandung im Staubereich von Speicherkraftwerken und Laufkraftwerken. Der Gezhouba-Staudamm verlor dadurch nach sieben Jahren ein Drittel seiner Staukapazität
- Stauraumspülungen infolge von Versandung im Staubereich von Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken. Mit der regelmäßigen Durchführung dieser Methode wird versucht das Volumen des Stauraumes zu erhöhen
- Gefahr der Auslösung von Erdbeben („reservoir induced seismicity“)
- Verursachung von Schwallbetrieb, bei Speicherkraftwerken und Laufkraftwerken, welcher zu einer Reihe von ökologischen Auswirkungen in Fließgewässern führt
- Gefahr einer sogenannten Schwallwasserbildung insbesondere bei Speicherkraftwerken, die nicht durchgehend betrieben werden. Hierbei kann sich auch in der trockenen Jahreszeit innerhalb eines engen Hochgebirgtales ein gefährliches Hochwasser bilden, wenn weit oberhalb der Gefahrenstelle ein Wasserkraftwerk seinen Betrieb wegen eines technischen Schadens sehr schnell beenden muss.
- Unterbindung der Überschwemmungsperioden (Am Nil geht die natürliche Düngung und Bewässerung vom Ackerland verloren und führt zu Unfruchtbarkeit des Landes)
- Produktion klimaschädlicher Faulgase im Stauraum von Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken durch Verwesung von organischen Ablagerungen infolge von Versandung
- Produktion klimaschädlicher Faulgase in Stauseen von Speicherkraftwerken unter denen vor der Flutung die Vegetation nicht entfernt wurde (s. Tucuruí-Stausee)
- massiver Eingriff in den Grundwasserhaushalt durch die Errichtung von Staudämmen, Versiegelung des Stauraums oder durch die Konstruktion von Drainagen. Oftmals kommt es dabei zu Verunreinigungen des Grundwassers, Absinken bzw. Versickern oder Ansteigen des Grundwasserspiegels. Für den Menschen ungenießbares Trinkwasser aus Brunnen oder Umstellungen von Landwirtschaften können unter anderem die Folgen sein.
- Verlust von Habitatsangebot durch Treibgutrechen. Die Entnahme von verschiedenen Materialen, wie z.B. Treibholz, durch die Rechenanlagen von Wasserkraftwerken, verursacht den Verlust von wichtigen Lebensräumen im Unterwasser. Für viele Organismen wie z.B. Fische stellt Treibgut einen wichtigen Lebensraum dar. Dieser geht durch die Entnahme verloren.
- Verlust von Erholungsraum. Durch den Verlust des natürlichen Fließverhaltens eines Gewässers wird vielen Menschen die Grundlage ihrer Freizeitaktivitäten genommen. z.B. Kajakfahrer oder Fischer.
- Überstauung und Zerstörung von Kulturgütern wie z.B. am geplanten Ilısu-Staudamm in der Türkei