桃曲坡水库位于渭北石川河支流沮水河下游，坝址距耀县城15km。水库于1969年动工兴建，1980年正式蓄水受益，1984年通过验收，水库总库容5720万立方米，兴利库容3602万立方米，死库容1683万立方米。正常蓄水位788.5m，（溢洪道加闸前为784.00m）；设计洪水位788.5m，校核洪水位790.5m；回水长度6km。 坝址以上控制流域面积830平方公里。多年平均径流量为6686万立方米，多年平均年输砂量为90.4万t。

该水库是一座以灌溉为主，兼有城市供水、防洪、多种经营等综合利用的中型水库。设计灌溉面积31.83万亩。 水库枢纽工程设计等级为Ⅲ等，主要建筑物按3级设计，防洪标准按100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，地震烈度为6度。100年一遇洪峰流量为1780 立方米/秒，1000年一遇洪峰流量为3250 立方米/秒。100年一遇设计洪水时水库最大下泄量为1454 立方米/秒；1000年一遇校核洪水水库最大泄流量为2218 立方米/秒。 水库枢纽工程由均质土坝，侧槽式溢洪道和高、低放水洞四部分组成。

为缓解灌区缺水和铜川市用水矛盾问题，经陕西省人民政府批准，1993年开始陆续实施了马拦河引水工程与桃曲坡水库溢洪道加闸工程。马拦河引水工程已于1999年竣工，水库可引水总量由6686万立方米增加到10920万立方米。溢洪道加闸工程现已完成，加闸后正常蓄水位比原来正常蓄水位784.00m高出4.5m，即788.5m，兴利库容3602万立方米，增加1016万立方米，在保证城市供水的基础上，农田灌溉保证率由37.4%提高到48.1%。