La Direction des Barrages-réservoirs assure la gestion des grands barrages-réservoirs et de leurs équipements et des ouvrages annexes, dans le respect de leurs objectifs de fonctionnement : réserve d'eau potabilisable, soutien d'étiage pour la navigation, rétention de crues, production d'hydroélectricité et stockage d'énergie via pompage-turbinage, et développement touristique. Elle participe au maintien d'un haut niveau de sécurité des barrages, en particulier vis-à-vis des populations en aval.
Pour ce faire, elle gère les aspects hydrologiques relatifs à ces ouvrages (étiages, crues, restitution, etc.) en collaboration avec la direction de la gestion hydrologique. Elle inspecte les ouvrages et équipements, et contrôle les ouvrages concédés. Elle réalise aussi des travaux de modernisation et d'entretien des ouvrages et des sites. Pour ce faire, elle dispose de deux districts (Ouest et Est), et de cinq régies (une par site).
Elle assure également la gestion, l'entretien et la modernisation des équipements électromécaniques sur les barrages-réservoirs et ouvrages annexes de son ressort : les centrales hydroélectriques, la centrale de pompage-turbinage de la Plate-Taille, les commandes mécaniques et oléohydrauliques, la distribution électrique haute et basse tension, le contrôle-commande et la télécommunication, l'instrumentation, ainsi que les techniques annexes spécifiques. Pour ce faire, elle s'appuie sur ses deux ateliers de maintenance des équipements (Plate-Taille et Gileppe).
La direction gère les voiries et réseaux de voies lentes (RAVeL) de son domaine.
En collaboration avec la Direction du Support juridique et de la Domanialité, elle assure le suivi de la gestion domaniale (terrains, immeubles, concessions et autorisations) ainsi que le traitement des avaries, des dégâts au domaine public et les sinistres des usagers.
Elle veille au développement des infrastructures de plaisance et facilite le développement touristique sur les sites. Elle élabore et tient à jour également les règlements particuliers de navigation sur les lacs des barrages-réservoirs.
Elle prête assistance à la SOFICO dans son périmètre d'intervention.
Pour les réserves destinées à la production d'eau potable, elle collabore avec la Société Wallonne des Eaux (SWDE) afin de garantir une alimentation suffisante d'eau brute aux stations de traitement.
Finalement, la direction assure le secrétariat et le support opérationnel au Comité belge des grands barrages.