龙滩水电站的开发计划分为两期，旨在建设一座拦河重力坝。初期蓄水位设定为375米，坝顶高程382米，最大坝高达到192米。在第二期建设中，蓄水位提升至400米，坝顶高程设定为406.5米，最大坝高为216.5米。拦河重力坝是电站枢纽的核心工程之一，将分两个阶段施工。坝址处的河谷宽度与高度的比例约为3.5，呈现较宽阔的V型河谷特征。在枯水期，河水面宽度约为100米，水深在13至19.5米之间。坝基岩石主要是三叠系的砂岩夹杂泥板岩，以砂岩为主。坝基下没有发现缓倾角的断层，节理不发育，不存在深层滑动的风险。河床坝段的建基面抗剪断强度参数设计中，采用了f'=1.1，c'=1.2 MPa。两岸坝段的泥板岩较多或位于较大的断层切割区域，其参数值略低。
自1990年2月起，对碾压混凝土重力坝方案进行了研究。研究主要探讨了大坝使用碾压混凝土的技术可行性和经济合理性。在保持原常态混凝土坝的布置和断面不变的情况下，使用碾压混凝土替代内部常态混凝土，上下游仍然使用常态混凝土包裹。分析表明，使用碾压混凝土的重力坝既可行又经济，但与常态混凝土重力坝相比，在胶凝材料使用量、总投资和工期上差异不大。因此，建议调整枢纽布置，优化坝体断面和结构设计，以适应碾压混凝土大仓面快速施工的需求。
原常态混凝土重力坝的总体布置包括在河床坝段设置泄水建筑物，右岸安排通航建筑物，发电厂房位于河床溢流坝后，部分在左岸地下。由于河床坝段的泄水孔口与发电引水系统重叠，坝体孔洞密集，施工干扰大，后期渡汛存在风险，这不符合碾压混凝土筑坝的要求，限制了大规模使用碾压混凝土。因此，需要调整枢纽布置，简化坝体结构，使厂房引水系统与泄水建筑物分离，以便集中使用碾压混凝土。
最终，设计院对枢纽布置方案进行了广泛比较研究，确定采用全地下厂房方案。这一方案没有坝后厂房，坝体结构简单，施工干扰小，最符合大坝采用碾压混凝土的坝体布置要求。在确定了枢纽布置和坝体布置之后，为了增加碾压混凝土坝的高度，设计团队通过优化设计方法得出了两期断面的几何参数。大坝断面设计遵循现行重力坝设计规范，特别关注碾压混凝土层面上的应力和稳定，以满足在基本荷载工况下任一层面上的抗剪断安全系数K'≥3.0，层面上任一点的垂直应力σn≥0.0，层面上任一点的应力档迹不超出相应部位混凝土的容许应力。
大坝的断面分为初期断面和最终断面，初期断面设计旨在减少初期建设时的坝体混凝土工程量，同时为后期加高创造必要的和有利的条件。大坝的加高方式是平行后帮式（贴坡式）。
龙滩水电站是广西壮族自治区红水河一级开发方案中的第四级水电站。坝址流域面积为98500平方公里，占红水河总流域面积的71%。多年平均径流量为517亿立方米。正常蓄水位为400米，总库容为162.1亿立方米，兴利调节库容为111.5亿立方米，前期为年调节水库，后期则成为多年调节水库。装机容量为60X9万千瓦，年发电量约为187.1亿千瓦时。龙滩水电站是华南地区最大的电站，对电力系统的作用重大。因此，对龙滩向不同地区供电和不同组合的电源点进行了装机容量分析论证，最终确定龙滩的最终装机规模为60X9万千瓦。
龙滩水电站的防洪规划是根据《珠江流域规划报告》的审定意见制定的，旨在为下游地区提供防洪保护。防护区包括黔江、浔江和西江两岸，以及西、北江三角洲，总范围涉及广西与广东共27个县市，总防护人口约为1050万人，总防护耕地约为44.7万公顷。目前，防护区内的堤防抗洪能力仅有5年至20年一遇洪水的能力。当龙滩水电站为下游拦洪时，根据梧州市的来水情况，控制泄流量为6000立方米/秒和4000立方米/秒，以使梧州市的流量不超过44600立方米/秒。预留70亿立方米的防洪库容，可将大部分防护区的防洪标准提高至50年一遇洪水；预留50亿立方米的防洪库容，可将下游防洪标准提高至40年一遇洪水。防洪库容的预留时间为每年5月至7月，8月底前水库允许蓄水至正常蓄水位。龙滩工程也是西江水系的一个战略性防洪工程。
