長野県側の上池の南相木ダム湖と群馬県側の下池の上野ダム湖との間で揚水発電を行う、2県2水系にまたがる大規模な純揚水式発電所である。発電所は両ダムの間に位置し、地下500mの空洞内部に発電機6台が収められる。 揚水発電所としては世界最大級の設計最大出力2,820MWとなる。最大使用水量は6台合わせて毎秒510t。有効落差は653mである[1]。 なお、この発電所の上(地上)は御巣鷹山である。1985年8月12日に起きた日本航空123便墜落事故に於いては、墜落現場が御巣鷹山であると報道されたことがあるが、実際の事故現場は高天原山の尾根であって、墜落現場の地下にこの発電所が存在する訳ではない。 2005年12月より1号機が、2012年6月より2号機が運転開始。3号機から6号機までは2020年以降に運転開始予定である。 この発電所に付随する施設として TEPCO GEO E SiTE 神流川という