Nằm ở bậc thang thứ 2 trong hệ thống bậc thang thủy điện trên thượng lưu sông Đà, Sơn La là công trình thủy điện có công suất lớn nhất với công suất lắp đặt 2.400MW, gồm 6 tổ máy (6 tổ x 400 MW). Điện lượng trung bình năm: 10,246 tỷ kWh (trong đó tăng cho thủy điện Hòa Bình là 1,267 tỷ kWh).

Với công suất trên, Thủy điện Sơn La là nhà máy có công suất lớn nhất trong nấc thang thủy điện trên thượng lưu sông Đà (Thủy điện Hòa Bình: 1.920 MW; Thủy điện Lai Châu: 1.200MW); lớn nhất Việt Nam và lớn nhất Đông Nam Á.

Thủy điện Sơn La có khối lượng công việc thi công lớn nhất trong khu vực: Diện tích lưu vực: 43.760 km2; Dung tích hồ chứa: 9,26 tỷ m3; Mực nước dâng bình thường: 215m; Mực nước gia cường: 217,83 m; Mực nước chết: 175m