Nové Mlýny tvoří tři přehradní nádrže:

Horní nádrž slouží pro rekreaci, střední je přírodní rezervací (PR Věstonická nádrž) s ostrůvky pro hnízdění ptáků a dolní pro závlahy (v současnosti velmi omezené avšak s potenciálem do budoucna), výrobu elektřiny (Malá vodní elektrárna Nové Mlýny), rekreaci (jachting, surfing) a rybolov.

Samotná dolní nádrž je největší vodní plochou na Moravě a celá kaskáda zabírá plochu 32,3 km². Nádrže jsou nicméně velmi mělké, hloubka často nepřesahuje 2 metry. Horní nádrž má přirozené břehy, střední a dolní z větší části umělé (hráze) - místy je hladina nad úrovní okolního terénu. Do prostřední nádrže se společným ústím vlévají řeky Svratka a Jihlava. Na březích nádrží se nacházejí obce Brod nad Dyjí, Dolní Věstonice, Pasohlávky, Pavlov, Strachotín a několik rekreačních oblastí a areálů.

Vodní dílo Nové Mlýny – dolní nádrž leží na řece Dyji jako poslední a zároveň největší ze soustavy tří novomlýnských nádrží. Zatopená plocha tohoto vodního díla je téměř 1 700 ha a objem vody při maximální hladině je téměř 84 mil. m³. Souhrnné projektové řešení výstavby soustavy tří nádrží bylo schváleno během roku 1972, dolní nádrž byla dokončena v roce 1988, o rok později byla uvedena do provozu.

Účelů vodního díla je hned celá řada – zajištění závlahových odběrů pro zemědělství a průmysl, zajištění odběrů pro Rakousko, trvalé zajištění minimálního průtoku v toku pod nádrží, snížení povodňových průtoků, chov ryb a zlepšení hygieny, čistoty vody a likvidace komářích kalamit v oblasti nádrže. Vedle toho slouží i k umělému zaplavování lužních lesů, k rekreaci, k výrobě elektrické energie a má také význam pro zlepšení kvality vody v toku Dyje.

Účinek vodního díla se projevil například při povodni v srpnu roku 2002. Před nástupem povodně byl k dispozici volný objem k zachycení vody o celkovém objemu 35,5 mil m³. Kulminační přítok do nádrží byl asi 400 m³/s a retenčním objemem vodního díla byl snížen na 312 m³/s. Ještě větší účinek prokázaly novomlýnské nádrže při povodni v březnu-dubnu 2006. Před nástupem povodně byl k dispozici volný objem k zachycení vody o celkovém objemu 42,3 mil m³. Kulminační přítok do nádrží byl asi 740 m³/s a vodním dílem byl snížen na 657 m³/s. Manipulace na vodním díle významně přispěly k povodňové ochraně na slovenském území při soutoku Moravy a Dunaje. Také významně přispěly k ochraně pro Evropu velmi důležitých rozvodů plynu v Baumgartenu an der March.

Malá vodní elektrárna

Na levou stranu přelivného objektu navazuje v hrázi budova hydrocentrály s výpustným zařízením. Základová výpust má profil 1 200 mm. Již při stavbě dolní nádrže byl vybudován i objekt elektrárny, v níž jsou dnes umístěna dvě soustrojí: hlavní turbína je Kaplanova typu s maximální hltností až 30 m³/s a má výkon 2,3 MW. Druhá turbína byla osazena dodatečně, využívá část asanačního průtoku, má výkon 0,2 MW a maximální hltnost 4 m³/s.

Základní údaje:

Výstavba vodního díla a regulace Dyje měla dramatické účinky na životní prostředí, přičemž plány na rozsáhlé zavlažovací kanály byly po roce 1989 opuštěny, a její hlavní účel tak pominul. Následkem zaplavení oblasti je zánik desítek hektarů původních lužních lesů, které zajišťovaly rozliv vody v krajině a měly značnou retenční schopnost. Po protestech některých ekologických organizací a odborníků na životní prostředí byla snížena hladina prostřední nádrže o 85 cm a vytvořeny 2 ostrůvky, na kterých se obnovily původní lužní lesy již během 5 let od ustoupení vody.

Vlivu výstavby nádrží na krajinu a faunu bylo věnováno několik odborných studií. Z některých vyplývá, že novomlýnské nádrže jsou výrazným stabilizujícím prvkem ovlivňujícím velmi pozitivně klimatické prvky v krajině, jako ostatně všechny vodní plochy. V nivě jižní Moravy probíhají totiž procesy vysušování krajiny způsobené jak globálními klimatickými změnami, tak i intenzitou čerpání podzemních vod do vodovodní sítě.