Das Werk umfasst 5 Hauptbauwerke: Das Oberbecken mit seinen 2 künstlichen Wasserspeichern, das unterirdische Kavernenkraftwerk mit 9 Pumpen- und Turbinensätzen von jeweils 100 MW elektrischer Leistung sowie das mit Hilfe der Talsperre Lohmühle geschaffene Unterbecken. Zusätzlich sind das Schachtkraftwerk, Maschine 10, und die 2014 neu erbaute Maschine 11, mit jeweils einer 200 MW Pumpturbine, Bestandteile des Pumpspeicherkraftwerks Vianden.
Mit einer Gesamtleistung von 1300 MW im Turbinenbetrieb und 1040 MW im Pumpbetrieb gehört das Pumpspeicherkraftwerk Vianden zu den leistungsstärksten Kraftwerken weltweit.