Начало Вазузского водохранилища - это Зубцовский гидроузел, расположенный недалеко от г. Зубцов Тверской области между деревнями Пашутино и Чайка. Ширина железобетонной плотины около 1 километра, а сброс воды осуществляется с высоты 24 м. Через 3,7 км от плотины в районе д. Фомино-Городище водохранилище разделяется на два рукава. Правый рукав длиной ~16,5 км по руслу р. Осуги тянется до границы Смоленской области. Левый - длиной ~27,8 км по руслу р. Вазузы до д. Хреновая. По руслам рек максимальные глубины 10-15 метров, но есть и ямы до 30 метров. У плотины максимальная глубина также 30 м. Перепады воды при спуске или подъеме воды в водохранилище достигают 4-5 метров. Берега здесь высокие и местами даже обрывистые.