2021年7月14日8时，密云水库水位为148.76米，蓄水量25.434亿立方米。与7月11日8时相比，水位上涨1.19米，入库水量达1.7亿立方米。

截至2021年8月23日15时，密云水库蓄水量已达33.59亿立方米，突破历史最高记录（1994年9月16日，密云水库历史蓄水量为33.58亿立方米）。

截至2021年9月15日，密云水库水位155.18米，蓄水量35.59亿立方米，比上年同期增加了11.8亿立方米。

2022年7月，密云水库调节池泄洪闸改建工程主体结构完工，在北京进入主汛期前，闸门已具备开闸通水条件。

2022年10月7日，密云水库自建库以来历史最高水位碑正式坐落于密云水库白河主坝、白河码头。

2023年3月，密云水库调蓄工程反向供水正式开启运行。

2023年8月3日，因受台风“杜苏芮”影响，密云水库流域出现明显强降雨过程。流域平均降雨量125.2毫米，水文监测单站最大为四海站429.0毫米，张家坟水文站10小时内连续测得1000、1430立方米/秒洪峰值，已经接近饱和状态，较7月29日水位151.00米上涨0.63米，蓄水量增加0.989亿立方米。8月6日6时，密云水库水位151.78米，蓄水量30.024亿立方米。自2022年12月14日以来，时隔近8个月，密云水库蓄水量再次突破30亿立方米。截至8月9日8时，密云水库水位151.83米，水面面积157.83平方公里，蓄水量30.102亿立方米。

2023年8月21日，据水利部召开的海河“23·7”流域性特大洪水防御情况新闻发布会总结，北三河实施联合调度。潮白河上游密云、怀柔水库累计拦洪1.468亿立方米，降低了潮白河底水，为北运河洪水西排创造条件。北运河上游十三陵水库充分拦蓄，削峰率达100%，统筹上游和下游、分流与下泄，联合调度北关枢纽和土门楼枢纽，避免了下游大黄堡洼蓄滞洪区启用，有力保障了沿线的防洪安全。

2023年11月30日，国家林业和草原局公布《陆生野生动物重要栖息地名录（第一批）》，北京密云水库湿地候鸟重要栖息地入选。

2024年6月12日，北京市利用南水北调配套密云水库调蓄工程反向输水，累计向密云水库、怀柔水库、大宁调蓄水库、十三陵水库等存蓄水量约8亿立方米。2021年10月，密云水库蓄水量达到35.79亿立方米，创建库以来最高纪录，此后持续保持高水位运行。

2024年9月消息，北京市水务局还将加快构建密云水库全流域“一张图”，布设水文、水质、水生态、水土流失监测“一张网”，支撑全流域统一规划、统一管控、统一标准和统一监测评价。

密云水库是京津唐地区第一大水库，华北地区第二大水库。在北京市东北部、密云区中部，西南距北京城70余公里，距密云区城12公里。该水库坐落在潮、白河中游偏下，系拦蓄白河、潮河之水而成，库区跨越两河。

水库最高水位水面面积达到188平方公里，水面137000亩，水深40米至60米，分白河，潮河、内湖三个库区，最大库容量为43.75亿立方米，相当于67个十三陵水库或150个昆明湖。环湖公路110公里。

形态描述：密云水库形似等边三角状；洪水位158.5m时，相应水面面积183.6平方千米、库容41.9亿立方米，正常蓄水位157.5米，相应水面面积l79.33平方千米、库容40.08亿立方米，汛限水位147.0米，相应水面面积137.54平方千米，库容为23.38亿立方米，死水位126.0米，水面面积46.154平方千米，库容4.37亿立方米。

密云水库有2大支流，一条支流是白河，起源于河北省沽源县，经赤城县，延庆县，怀柔区，流入密云水库；潮河起源于河北省丰宁县， 经滦平县，自古北口入密云水库。

主要建筑有挡水的有主坝2座、副坝5座、2条输水隧洞、3个大型溢洪洞、2座发电站、1座大型调节池和1条密云至北京引水渠。

潮河主坝位于南碱厂村西南约100米处，为壤土斜墙、沙砾料坝体的碾压式土坝。坝基覆盖层厚14米，采用壤土齿槽防渗，糟底基岩进行帷幕灌浆。坝顶高程160米，最大坝高56米，坝顶长1008米，宽8米。填筑土石方506.2万立方米，投资2505万元。

白河主坝位于溪翁庄村北1公里处，为壤土斜墙、沙砾料坝体的碾压式土坝。坝基防渗采用壤土齿槽，粘土、水泥灌浆帷幕及混凝土防渗墙等3种方法。坝顶高程160米，最大坝高66.4米，坝顶长960.2米，宽8米。填筑土石方1101.7万立方米，投资5141万元。

五座副坝分别在北白岩、走马庄、南石骆驼、西石骆驼、九松山等地，总长2592米。除走马庄副坝为心墙和均质土坝外，其他大坝均为碾压式粘土斜墙坝，坝面衬砌石块。主副坝填筑石方总计为1888万立方米。

九松山副坝位于潮河主坝西2.5公里处，为壤土斜墙、沙砾料坝体的碾压式土坝口副坝跨越5个垭口，自西向东分别定为1号至5号坝段，坝顶总长1059米，1号坝最高为35.5米。填筑土石方123.2万立方米，投资503万元。

北白岩副坝位于白河主坝西1.5公里处，为壤土斜墙、碎石透水料坝体的碾压式土坝。坝高15.7米，坝顶长120米。填筑土石方3.9万立方米，投资24万元。

走马庄副坝位于白河主坝东1.5公里处，为壤土心墙土坝。有5个垭口，依次分为1号至5号坝段，最大坝高39米，坝顶总氏519. 3米。填筑土石方50.8万立方米，投资287万元。

西石骆驼副坝位于石骆驼盆地西垭口中，分2个坝段，分别采用斜墙坝和心墙坝两种坝型。最大坝高20.1米，坝顶总氏220米。填筑土石方8.7万立方米，与南石骆驼副坝共用资金315万元。

南石骆驼副坝位于石骆驼盆地南部二甲峪村北的台地上，自右坝头向左350米处埋设有出口直径70厘米的输水管道1条。坝长637米，最大坝高26.9米。填筑土石方38.8万立方米。

位于白河主坝下游龚庄子村东，上接白河电站尾水渠，下接京密引水渠，用以调节发电尾水和向首都供水口1960年8月至12月建。经改建后，总库容503万立方米，蓄能有效库容210万立方米，占地71万余平方米。主要设施有反渠、堤坝、泄水管道、挡水闸、供水闸、泄水闸等。

京密引水渠是向首都输水的大型渠道。上接调节池，渠长110公里，流经5个县，终点在玉渊潭，承担京郊200万亩农田灌溉和京城供水任务。分两期建成。一期工程自调节池至昌平县西崔村，于1960年至1961年3月修建:二期工程自西崔村至玉渊潭，1965年9月至1966年4月修建。原设计流量40立方米每秒，经过衬砌，引水流量扩大到70立方米每秒。其中密云段长12公里，占用耕地1 259.1亩，建有节制闸、分水闸、跌水、桥梁等建筑物23座。1978年又在密云段修建小水电站1座，装机12台，总容量1.23万千瓦。

密云水库建于1958年9月-1960年9月。1964年成立密云水库管理处，设潮河、白河、园林管理所及职工医院等，共有职工670人，负责水库的维护管理和调度运用。

1951年即开始着手密云水库的规划和勘测工作。1956年7月，北京水利勘测设计院在《海河流域水能规划要点》中将修建密云水库列为治理海河的首批工程，并于1957年11月提出在第三个五年计划期问修建密云水库的具体规划。1958年6月26日，国务院总理周恩来亲临密云勘察并确定了潮、白河主坝坝址。6月底，国务院作出了于1958年修建密云水库的决定。

密云水库山清华大学水利水电勘测设计院设计，北京市水利勘测设计院协助设计，设计负责人为清华院的张光斗教授和北京院的冯寅总工程师。水利工程按Ⅰ等工程设计，设计洪水重现期为1千年，校核洪水重现期为1万年口土坝按Ⅰ级建筑物设计，溢洪道按Ⅱ级建筑物设计，隧洞、电站按Ⅲ级建筑物设计。土坝及溢洪道按地震裂度8度设防，南石骆驼副坝因有二甲峪大断层穿过按8.5度设防，其他建筑物按7度至7.5度设防。

1958年7月，来自河北省的密云、怀柔、平谷、延庆、蓟县、止河、宁河、武清、安次、大厂、香河、宝取、遵化、五田、卢龙、抚宁、昌黎、霸县、固安、永清和北京市的顺义、通州、大兴、房山、昌平、海淀、朝阳、丰台等28个县区共20.6万民工参加施工。其中密云区参建人数达5200余人。9月1日，在潮河工地九松山举行开工典礼，正式动工。经过工程技术人员、民工和1万余解放军指战员的艰苦奋战，1959年9月拦洪，1960年9月竣工。

1976年7月28日唐山大地震，导致白河主坝水下砂砾石坝坡保护层液化滑脱，滑脱面6万平方米，塌滑方量15万立方米。震后水电部与北京市立即组成密云水库抗震防汛指挥部，对水库原有各项工程按防震、防洪与防灾的止防要求彻底加固。加固中，全部清除了白河主坝易液化的砂石保护层，另换碴石材料，并把原粘土铺盖的斜墙加厚。其他主、副坝也做了加固处理，同时增建1座溢洪道、3条泄水隧洞和1座1万千瓦的电站。工程由清华大学，水电部第二、第十三工程局设计，以白河主坝加固为重点，以机械化施工为主。参加施工的有密云、顺义、通县民工1万余人和市水利工程总队、铁道兵、北京卫戍区及水利电力部第二、四、五、七、十三工程局、石泉工程分局的1万余名工人、干部、解放军指战员口白河主坝加固工程于1977年11月21日全向完成。

密云区人民为修建密云水库做出了巨大牺牲和贡献。库区内20.7万亩良田被淹没，65个村庄搬迁，有11536户、56908口人由党和政府妥善安排了生产和生活。

根据水库设计，洪水位高程159.5米以下约188.1平方公里面l积为淹没区，淹没耕地16.8万亩，加上筑路、修渠、移民建房和料场取土，共占用耕地24万多亩，占当时密云县全部耕地的35.4%；共迁出57个村庄、9763户、47561人；共拆房53818间，砍伐树木1000余万株。

密云水库建成后的30年，在防洪、灌溉、供应城市用水、发电及养鱼、旅游等多方向产生了巨大效益，仅截至1990年的直接经济效益即相当于建库总投资的6倍。

建库前，潮白河十年九灾，下游约600万亩农田和人民生命财产的安全受到威胁。1949年至1959年，发生较大洪水8次，淹地达1100多万亩次。建库后，1960年至1990年，发生较大洪水11次，下游没有发生灾害，而且下游的100万亩滞洪地、河滩地变成了良田。灌溉方面，仅1961年至1981年就向北京市、天津市、河北省提供农业用水近160亿立方米，其中北京市100.42亿立方米，天津市21.17亿立方米，河北省34.55亿立方米，计有15个区县的360多万亩农田受益。截至1990年，通过防洪、灌溉所取得的直接经济效益累计约达14.4亿元。

密云水库担负着向北京、天津两大城市供应工农业生产和生活用水的任务，（向天津市供水自1982年停止），年供水量10亿立方米左右。1961年至1985年，累计供水242亿立方米，其中供京津地区工业和生活用水75亿余立方米，供专用发电水11亿立方米，可增工业净产值达15亿元。

潮河、白河两座电站仅1960年至1987年即发电20.58亿千瓦时，年均0. 735亿千瓦时，相当于设计发电量的64%，年均发电效益达400万元至500万元。

水库宜渔水面13. 7万亩，1959年始投放鱼苗，1961年开始回捕，至1990年已累计产成鱼2393. 9万公斤，平均年产约79. 80万斤。1986年开始网箱养负，至1990年己累计产鱼447万公斤。

新中国建立之初，密云区仅有林地20万亩，占全县总面积的5.98%。密云水库建成后，密云开始了长达半个世纪的植树造林、风沙源治理、绿化荒山、爆破造林，使林木覆盖率达到了64.3%，水库水源涵养区林木覆盖率更是高达72.3%。

为了实现对水源水质的零污染，密云在全县范围内推广“三治五化”（“三治”即治理垃圾、治理污水、治理脏乱；五化是指村庄实现净化、绿化、硬化、美化、亮化），大力发展沼气、秸秆气、太阳能热水器等清洁能源。

至20世纪80年代中期，保水的任务也就更重，密云版图的2/3都成了水源保护区。1985年，北京市公布《两库一渠保护条例》，规定密云水库流域禁止上水利工程以外的任何项目。在很短的时间内，50多家企业被关闭，80多个在建项目被停办。

至2011年，为了确保密云水库不受污染，密云区还提出了护水、护河、护山、护林、护地、护环境的“六护”举措，成立了由7000名护林员、2000余名管水员和村级保洁员、300余名巾帼护绿队组成的环保队伍。密云水库周边，各乡镇成立的水环境保护队已吸纳了1800多名本地居民，做到每85米库滨带就有一名村级保洁员，他们每天工作6个小时以上。

经多年卓有成效的水源保护，形成了密云优美的自然环境，库区空气中负氧离子含量高于市区40倍，空气质量常年保持在一级，密云水库也成为北京唯一无污染的饮用水源，水体质量达到可直接饮用的二级标准。

2014年，密云区从各单位组织了12566人，建立起护水、护河、护山、护林、护地、护环境的“六护”机制，全县各镇都有一名副镇长专管水源保护工作。在水库周边，各镇组建了密云水库保水巡查队，各村也都成立了保水员队伍。

为保证库区环境安全，密云区将建设长398公里的围网，对水库实行封闭管理。封闭管理后，库区高程160米以下列为“水库一级保护区”，保护区内严禁垂钓、烧烤、游玩观光和无证捕捞等活动，严禁新建与水源保护无关的各类设施。同时，一级保护区区域内村庄将不允许接纳外来人口。

2017年7月22日，北京市公布河长制“加强版”，并公示18名北京市市级河长名单：王 宁为密云水库市级河长。

密云水库以山灵水秀，景象万千而吸引游人，成为京东著名的旅游风景区之一。水库大坝巍峨，湖面辽阔。

库旁的各式建筑，隐现在青山绿水之中，恰似仙宫琼阁。水库白河大坝西北有一座海拔900多米高的山峰，名叫五座楼筑，有五座烽火台，气势雄浑。

密云水库是北京著名的鱼乡，名菜有的“侉炖鱼”（用水库水炖的鲜鱼），还有贴饼子和其他农家菜：葫芦条炖肉、豆腐粉条炖白菜干、炒卤水豆腐等等。

交通路线：可至东直门长途汽车站乘东密豪华城巴车到密云汽车站后，再换乘到密云水库的专线车。

2022年4月16日消息，在密云水库观测记录到的228种鸟类中，还有10%是留鸟。留在水库越冬的大部分为陆禽和攀禽，如金翅雀、大斑啄木鸟、山斑鸠、环颈雉等。密云水库鸟岛区域回归的苍鹭、鸬鹚已超过2000只，还有30余只夜鹭，100余只白鹭和中白鹭等。

密云水库首次摸底鸟巢数目2600多个。

2022年4月，水库迎来至少2000只以上西伯利亚银鸥、红嘴鸥、鸬鹚、苍鹭等鸟类。

2023年，密云水库管理处编制了《密云水库库区水生态空间信息台账》。台账显示：密云水库的湿地环境持续向好，在密云水库已累计观测记录的物种包括植物410种、哺乳动物10种、昆虫110种、鸟类228种（含过境候鸟）、鱼类40种、水生植物18种，已逐步形成良好的生态系统。

截至2023年11月，密云水库155米高程以上库中岛土地总面积12703.5亩，林地面积5.6万亩，其中包含水源涵养林2.19万亩、库滨带新造林1.41万亩和山场及库中岛的既有林2万亩。

2022年，交通运输部印发《关于公布2021年度“十大最美农村路”等名单的通知》，密云区密云水库南线榜上有名，成为此项评选活动开展三年以来北京市首次入选道路。

2023年1月，入选水利部“人民治水·百年功绩” 治水工程项目名单，分属社会主义革命和建设时期的治水工程。

2023年11月，入选首批国家生态质量综合监测站。

2024年8月30日，据北京市水务局消息，6月1日入汛至今，密云水库流域平均降雨量达504毫米，比多年同期平均降雨量多32%，特别是进入防汛关键期后，接连出现多场强降雨过程，水库上游各入库河流均出现大幅涨水，水库蓄水量由28.43亿立方米增加至32.25亿立方米。