Hồ chứa nước Cửa Đạt nằm ở vùng sông Chu (địa phận xã Vạn Xuân và thị trấn Thường Xuân), cách đập Bái Thượng khoảng 17 km về phía thượng lưu. Hồ có dung tích gần 1,5 tỷ m3, có nhiệm vụ cắt giảm lũ cho vùng hạ du, đảm bảo cung cấp đủ nước tưới tiêu cho trên 86 ngàn ha đất nông nghiệp, cũng như nhu cầu nước cho công nghiệp và sinh hoạt. Ngoài ra hồ chứa này còn có nhiệm vụ giúp đẩy mặn cho vùng hạ lưu sông Chu và kết hợp với Nhà máy Thủy điện Cửa Đạt với 2 tổ máy phát điện thương mại có tổng công suất 97 MW, bổ sung nguồn cung cho lưới điện quốc gia trung bình khoảng 430 triệu KWh mỗi năm. Tổng mức đầu tư công trình lên tới 1.600 tỷ đồng (tính theo thời giá vào năm 2010).Công trình được khởi công ngày 2 tháng 2 năm 2004. Lễ chặn dòng diễn ra ngày 2 tháng 12 năm 2006 do Phó Thủ tướng Thường trực Nguyễn Sinh Hùng đã chính thức phát lệnh chặn dòng sông Chu. Công trình được khánh thành vào ngày 27 tháng 11 năm 2010 [3].