Гідроелектростанції (ГЕС)є крупними водокористувачами. В більшості випадків вони повністю використовують (пропускають крізь турбіни) весь стік маловодних, значну частину стоку середніх і багатоводних річок. Досягається це акумуляцією надлишкового стоку весняного водопілля та дощових паводків у водосховищах і спрацюванням останніх у періоди відносно низького стоку. Послідовне розташування вздовж річки низки (каскаду) гідроелектростанцій дає змогу використовувати річковий стік кілька разів. У каскадах гідроелектростанцій досягається найбільший ефект енергетичного використання водних ресурсів. При цьому чим більше зарегулювання річкового стоку, тим більша потужність ГЕС і виробництво електроенергії, що підвищує маневреність енергосистем і забезпечує створення глибоководного шляху.
Загальний енергетичний потенціалрічкового стоку України складає в середньому за рік 44,7 млрд кВт год.
Проте із загального енергетичного потенціалу може бути освоєна лише певна частина, яка і характеризує технічно можливе використання гідроенергетичногопотенціалу і називаєтьсятехнічним потенціалом. Величина його в Україні складає 21,5 млрд кВт год. Основною ж характеристикою гідроенергоресурсів в усьому світі вважається їх економічний потенціал– та частина гідроенергетичних ресурсів, яка може бути реалізованою шляхом виробництва електроенергії на ГЕС, доцільність будівництва яких обґрунтована проектами як економічно ефективний захід. Економічний потенціал гідроенергетичних ресурсів України дорівнює 17 млрд. кВт год. Нині на річках України діють 57 гідроелектростанцій, із них 49 – на малих річках.