Павловское водохранилище создано в 1959— 1961 гг. в нижнем течении р. Уфы (правый приток р. Белой — бассейна р. Камы) в Башкирской АССР при сооружении Павловской ГЭС для получения электроэнергии, водоснабжения городов и населенных пунктов, промышленных предприятий, лесосплава, развития судоходства и рыбного хозяйства.
Створ гидроузла Павловской ГЭС находится в 170 км от устья р. Уфы. Наполнение водохранилища происходило в течение 3 лет.
Площадь водосбора р. Уфы в створе гидроузла 47100 км2, средний многолетний сток определен в 10,74 км3, за половодье (апрель—июнь) — 6,3 км3, или 60 % годового стока.
При НПУ 140 м площадь водохранилища 12,0 тыс. га, при минимальном подпорном уровне 128,5 м — 5,8 тыс. га. Таким образом за осенне-зимний период сработки водохранилища в крайне маловодные годы на 11,5 м площадь его зеркала уменьшается почти на 50 %.
В нормальные по водности годы сработка уровня водохранилища происходит до 9 м и соответственно площадь зеркала уменьшается примерно до 30 %. Площадь мелководья глубиной до 2 м составляет 1,4 тыс. га.
Полная вместимость водохранилища 1411 млн. м3. Подпор водохранилища распространяется по р. Уфе на 150 км. Максимальная ширина 1,8 км, максимальная глубина — 15 м, средняя — 6 м. Водохранилище имеет вытянутую форму, с небольшим расширением в средней части, в месте впадения в него р. Юрюзань. Крупные реки, впадающие в р. Уфу, — Ай, Бисерть, Тюй — расположены выше водохранилища.
Павловское водохранилище обеспечивает сезонное, недельное и суточное регулирование стока р. Уфы.
Регулирование стока производится в зависимости от времени года, уровня наполнения водохранилища и гидрологического прогноза предстоящего притока к водохранилищу.
Ихтиофауна водохранилища формировалась на базе обитателей рек Уфы и Белой. Основное промысловое значение имеют лещ, судак, щука, сом, окунь.
Вылов рыбы ведут рыбаки Павловского рыбпункта и Кирзинского лесхоза. Промысловая рыбопродуктивность в 1987 г. составила 7,4 кг/га вместо 0,8 кг/га в 1980 г.