大坝阻挡了淤泥流向下游，使包括上海地区在内的长江入海口收缩，海洋的咸水正在倒灌入内陆。世界野生动物协会(World Wildlife Federation)今春公布的一份报告称，通过大坝的水流速度正在加快，对下游的防洪大堤造成破坏。未经处理的污水和化肥残留物被不断排入大坝水库，导致巨型水藻生长泛滥，并威胁到下游的水供应。而水库水位的波动也被认为是湖南省农民所遭遇奇特鼠灾的根源。
从三峡大坝暴露出来的问题可以看出，一方面，中国这个正迅速向工业化迈进的国家急于摆脱自然界的束缚，而另一方面，它为此努力的结果却是适得其反。三峡项目的启用正逢国外生态学界对兴建大坝的做法重新进行审视之时，经济学界也有相同的看法，他们认为此类耗资巨大的项目只有靠国家补贴才能生存下来。
大坝蓄水以及雨季的水位调整引发了山体滑坡，也严重损害了庙河村等地区的地质结构。
大坝蓄水破坏了水循环，导致云南等地出现连续大旱，多处河流断流。
三峡工程对环境和生态的影响非常广，其中对库区的影响最直接和显著，对长江流域也存在重大影响，甚至还有人认为三峡工程将会使得全球的气候和海洋环境发生重大变化。
库区人们对三峡工程影响环境的最大担忧来自于水库的污染。三峡两岸城镇和游客的排放的污水和生活垃圾，都未经处理直接排入长江。在蓄水后，由于水流静态化，污染物不能及时下泄而蓄积在水库中，因此已经造成了水质恶化和垃圾漂浮，并可能引发传染病，部分城镇已在其他水源采集生活用水。同时大批移民开垦荒地，也加剧了水体污染，并产生水土流失的现象。对此，当地政府正在大力兴建污水处理厂和垃圾填埋场以期解决污染问题，如果发现污染过于严重，也可能会采取大坝增加下泄流量来实现换水。蓄水后，库湾及支流回水区多次出现水华现象，主要是由于回水区水流减缓，严重的只有1.2厘米/秒，几乎不再流动，引起扩散能力减弱，使库周围近岸水域及库湾水体纳污能力下降。 重庆三峡库区污染问题有七成是农业生产以及农民生活对环境造成的污染，已经大大超过了工业污染水平。
根据葛洲坝水电站的运行经验，三峡工程将会对周边生态造成严重的冲击。因为有大坝阻隔，鱼类无法正常通过三峡，它们的生活习性和遗传等会发生变异。三峡完全蓄水后将淹没560多种陆生珍稀植物，但它们中的绝大多数在淹没线以上也有分布，只有疏花水柏枝和荷叶铁线蕨两种完全在淹没线以下，现均已迁植。现三峡库区森林覆盖率已相比50年代的20%降到了10%。
研究报告显示，三峡工程水库的运行，导致了库区富营养化进程加快和支流、库湾藻类水华频发。大坝清水下泄引起长江干流河道剧烈冲刷，使得坝下河道水文情势变化，进而造成中游通江湖泊江湖关系改变，使得湖泊水情与湿地生态明显调整。长江特有鱼类繁育和四大家鱼鱼类产卵场以及珍稀水生动物生存等受到严重影响。
