Водохрани́лище — искусственный (рукотворный) водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Для водохранилищ озёрного вида (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) вида (например, Дубоссарское) имеют вытянутую форму, течения в них обычно стоковые; водная масса по своим характеристикам близка к речным водам.
Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.
В отличие от естественных замкнутых водоёмов, которые не используются в качестве водохранилищ, в данном случае существует набор терминов, характеризующих их допустимые водные запасы и уровни уреза воды:
Согласно ряду источников, озеро Виктория, расположенное на территории Танзании, Уганды и Кении, после сооружения в 1954 году плотины Оуэн-Фолс превратилось в водохранилище «с самым большим в мире полезным объёмом (204,8 км³)»[5].
Первые водохранилища были созданы в Древнем Египте с целью освоения земель в долине реки Нил (более 3000 лет до н. э.).