卧虎山水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞三部分组成。大坝长985米，最大坝高37米、坝顶宽13.5米、坝顶高程139.5米；溢洪道总长463米、闸室净宽65米，设5孔13×12.2米钢结构弧形闸门，最大泄量为7030立方米每秒；放水洞洞身长479米，管道直径为2米，设计最大流量为10秒立米。
根据水库水质和水库功能的不同需要共设置取水口3个，分别位于水位108米、115米和122米，其中108米高程处取水口设置设计尺寸2×2米取水闸门，主要作用是辅助水库汛期调洪，115米和122米高程处取水口设置设计尺寸1×1米取水闸门，主要作用是根据水库不同深度水质的不同合理取水，以满足城市供水的需要。 天然状态下卧虎山水库坝下天然年径流量为6843万立方米每年，其中7、8、9三个月径流量占多年平均年径流量的69.1%；2月份所占年均径流量比例最小，仅为1.6%。
1977年-2011年34年间，洪峰流量大于50立方米每秒的洪水共发生了32次；而这32次洪水的流量达34年总径流量的34%。人工调蓄状态下卧虎山水库库水通过溢洪闸、输水洞和水库渗漏三种途径向下游出流，1971~2004年平均坝下河道实际年径流量为4407万立方米每年，占天然条件下多年平均径流量6843万立方米每年的64.4%。
水库的建设对坝下河道径流特征产生重大影响。 按照玉符河中游河段15立方米每秒的渗漏能力分别计算天然条件及人工条件下卧虎山流域对济南区域岩溶水的补给量，再考虑到卧虎山水库灌区对泉域地下水灌溉入渗补给量，结果表明，人工调蓄状态比天然状态年均减少2302万立方米的补给量；卧虎山水库对济南泉域地下水的影响程度为47%。 锦绣、锦云、锦阳三川和泉泸河之水，流经仲宫入卧虎山水库，出库后称为玉符河，至小寨山南部入党家庄镇，至丰齐东北流入黄河。
泉泸河 源于十六里河镇的小侯家庄，流向西北，至涝坡庄转向西南，经西泉泸、凤凰村、西郭而，在仲宫村东与锦绣川相会，入卧虎山水库。全长20公里，流域面积60平方公里。上游建有泉泸水库，库容85．8万立方米。
锦绣川位于三川最北，又称北川。其源有二，主源在章丘佛峪之东山下石壁玲珑泉。西流经林枝村南入境至枣林，纳南岸葫芦峪水，至坔窝，北岸天晴峪水入流；至东岭角、积米峪、鸭子泉水又入；河折西南，历西岭角至西营后，南接梯子山、藕池、罗伽三水，北纳黄鹿泉峪水，至此三源合流；折西北流经汪家场、云河、邱家庄、 郭而汇泉泸河经仲宫大桥入卧虎山水库。 锦绣川全长36公里，流域面积221．6平方公里。
锦阳川位于仲宫、锦绣川之南，又名南川。源于柳埠长城岭下的窝铺峪，从长峪向东北经黄巢、于科、龙王崖至窝铺，经岱密庵、槲疃，到柳埠，与发源于长城岭经簸箕掌、桃科、涝峪、龙门庄方向来的东北峪之水和源于卧龙池、柏树崖南来的亓城峪水以及从柴家庄经泥淤泉、阎家河、田家庄来的西南峪之水四水相会柳埠成川，北流经西坡、突泉、门牙、大小并渡口入卧虎山水库。锦阳川河槽宽50～220米，全长32公里，流域面积181．9平方公里。
锦云川又名锦银川，居三川南端。源于高而乡长城岭之阴，经石灰沟向西流，北折至核桃园，经出泉沟至高而与同源于长城岭南来邱庄峪之水相会于八达岭水库，出库后北流经孙家崖、邢家庄、尹家店、东西罗园，至并渡口与锦阳川汇流入卧虎山水库。 锦云川平均河宽20米，全长16公里，流域面积55．2平方公里。