Куйбышевское водохранилище создано в 1955—1957 гг. при сооружении ГЭС в среднем течении р. Волги в Куйбышевской (14,7 % площади), Ульяновской (30,9%) областях, в Татарской АССР (50,7%), Марийской АССР (1,4 %) и Чувашской АССР (2,3 %) для получения электроэнергии, орошения, водоснабжения, развития судоходства и рыбного хозяйства.
Площадь водосбора в створе гидроузла 1280000 км2. Средний годовой сток 247000 млн. м3, за половодье — 155000 млн. м3. Полная вместимость 58000 млн. м3, полезная — 34600 млн. м3. Водохранилище многолетнего регулирования. В половодье сток Волги накапливается в водохранилище и в течение последующего времени — в летне-осенний и зимний периоды — накопленный запас постепенно срабатывается. Источниками водопитания являются Волга и Кама.
Водохранилище равнинное, озерно-речного типа, вытянутой формы. При НПУ 53 м площадь 625 тыс. га. Подпор воды распространяется по Волге на 650 км и по Каме (от устья) на 350 км. Водохранилище имеет ряд расширенных участков: при впадении Камы, между Тетюшами и Ульяновском и в устье реки Большой Черемшан. Максимальная ширина водохранилища составляет 48 км (Ундорское расширение в Ульяновской области), максимальная глубина — 32 м, средняя — 9,4 м. В долинах рек Казанки, Меши, Свияги, Майны, Усы и других имеется много заливов, являющихся нерестилищами. Основными заливами являются Черемшанский и Усинский. Площадь мелководий с глубинами до 1 м составляет 53 тыс. га, с глубинами от 1 до 2 м — 50 тыс. га.
Сработка водохранилища осуществляется в осенне-зимний период до отметки 47 м, в отдельные годы до 45,5 м. При этом площадь водохранилища уменьшается до 307 тыс. га. По морфометрическим признакам водохранилище можно разделить на 5 участков.
Волжский отрог площадью 90 тыс. га является верхним участком водохранилища от впадения Камы до вершины водохранилища и наиболее узкой частью, вытянутой по Волге.
Камский отрог, включающий Камское расширение, протянулся от устья р. Камы до вершины подпора и занимает площадь 165 тыс. га.
Черемшанский отрог, включающий одноименный залив, представляет собой расширенную часть водохранилища и занимает площадь 51 тыс. га.
Центральный плес, включающий зауженную часть с несколькими расширениями, расположен от Тетюшей до Сенгилея и занимает площадь 162 тыс. га.
Приплотинный плес протянулся от Черемшанского отрога до плотины Куйбышевской ГЭС и занимает площадь 108 тыс. га.
Ихтиофауна водохранилища формировалась за счет местных волжских видов рыб, а также вселения большого количества леща, сазана и судака разного возраста. В водохранилище вселены мизиды и гаммариды, которые хорошо прижились и входят в состав кормовых компонентов для рыб. Кормовая база стабилизировалась.
Зообентос имеет высокие показатели, особенно на обширных пойменных участках. Основной формой, обусловливающей большую массу, является дрейссена. Ею интенсивно питаются плотва, густера, сазан, стерлядь.
Зоопланктон в основном состоит из рачкового компонента. Наиболее высокая биомасса планктона — в заливах, особенно в их верховьях, что имеет большое значение для нагула молоди рыб.
В летний период в водохранилище развивается фитопланктон, представленный различными видами водорослей (159 видов).
В р. Волге до образования водохранилища насчитывалось более 40 видов рыб, основными из которых являлись лещ, щука, судак, карась, линь. При выполнении рыбоводно-мелиоративных мероприятий проектный промысловый вылов должен был составить 24 тыс. т (лещ 35%, сазан 15, судак 10, щука 8, осетровые 2 и прочие — 30%). Проектная промысловая рыбопродуктивность определялась в 40 кг/га.
В первые пять лет в водохранилище проводился интенсивный отлов малоценных рыб: плотвы, окуня, ерша и других. Затем был разрешен лимитированный вылов леща, судака, щуки.
На формирование рыбных запасов отрицательно влияет неблагоприятный уровенный режим. Весной уровень воды в водохранилище постоянно колеблется, так как в условиях каскадного расположения и в связи с сработкой воды для сельскохозяйственных и рыбохозяйственных нужд в низовье Волги наполнение его происходит неравномерно.
Вследствие этого, а также в результате позднего ввода в эксплуатацию рыбоводных предприятий, в которых должна выращиваться молодь ценных промысловых рыб и выпускаться в водохранилище, формирование промысловых стад рыб проходило стихийно и промысловая рыбопродуктивность не достигла проектной, а составляет лишь 7—8 кг/га, а улов рыбы 4,5—5,5 тыс. т (без учета вылова рыбы рыболовами-любителями).
Промысловый лов рыбы ведут рыбаки рыболовецких колхозов и гослова.