桐子林水电站以发电任务为主，兼有下游综合用水要求。

桐子林水电站水库最大坝高66.63米，坝顶长度468.7米，正常蓄水位为1015米，总库容0.912亿立方米，水库具有日调节性能。安装4台15万千瓦轴流转浆式水轮发电机组,总装机容量60万千瓦，与上游锦屏一级、二滩水库联合运行设计枯水年枯水期平均出力22.7万千瓦，多年平均发电量29.75亿千瓦时，电站总投资62.44亿元，总工期72个月。

桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内，下距雅砻江与金沙江汇合口约15km，距攀枝花市约28km ，距上游已建二滩水电站约18km，成昆铁路桐子林火车站位于坝址左岸上游约1.0km。左岸有米易至攀枝花公路，右岸有二滩至攀枝花的二级公路，攀枝花机场已开通至成都市的短途航线。

由于桐子林水电站前期工作充分，1994年即完成可行性研究报告并于1995年通过审查，可行性研究报告(重编)于2009年4月通过审查。2004年底开始场内交通、沟水处理、施工营地等项目前期的筹建，截至2009年6月底，项目累计完成投资4.2亿元。

桐子林水电站前期准备建设已全部完成，待国家核准后即可由国投电力控股的二滩水电开发有限责任公司正式开工建设负责管理。

2011年11月28日上午11时10分，桐子林水电站开始截流，一辆辆满载大块石的大型自卸车一字排开，以排山倒海之势向龙口发起最后攻势，大量抛填料被抛入江中。11时40分，龙口顺利合龙。桐子林水电站实现大江截流标志着该电站主体工程建设全面开展。

2014年11月8日19时28分，随着最后一车大块石倒入龙口，四川攀枝花桐子林水电站三期明渠截流成功合拢。

桐子林水电站三期明渠截流龙口最大流速达到7.45米每秒，上下游最大落差达到10米，在同类型水电站施工中综合难度属国内之最。针对龙口落差大、龙口流速快等均属国内明渠截流难度之最的特点，武警水电三总队组织专家组多次进行截流水力模型实验并从各基层单位抽调270多名参加过四川芦山和云南鲁甸抗震救灾任务中的技术骨干力量参与施工。

武警水电官兵24小时不间断监测水文数据，依据相关数据监测和水力模型试验分析，他们采用右岸预进占的战法，截流戗堤龙口段采用全断面推进和凸出上游挑角两种进占方式，堤头抛投采用直接抛投、集中推运抛投和卸料冲砸抛投三种方法。经过连续10天9夜不间断施工，11月8日下午15时截流成功合拢，比预定计划提前7天。

工程枢纽由左、右岸挡水坝段、河床式发电厂房、泄洪闸等建筑物组成。

桐子林水电站为河床式电站，枢纽建筑物由左右岸挡水坝、河床式厂房坝段、7孔泄洪闸坝段、与导流明渠结合的导墙坝段等建筑物组成，坝轴线总长440.43m，坝顶高程为1020.0m ，最大坝高71.3m，电站装机4×150MW（4台轴流式机组）。

桐子林水电站导流明渠布置在右岸滩地上，结合水工右岸三孔泄洪闸的布置，导流明渠渠身段底宽63.8m，明渠中心线混凝土底板长609.773m。明渠进口底板高程为982.00m，明渠出口高程986.00m高程。明渠右岸边坡采用厚0.5m的混凝土保护，左导墙采用混凝土结构，最大高度54m，混凝土底板厚6m～8m，墙厚6.2m，导墙及底板末端采用框格式混凝土连续墙加固，连续墙最大深度约30.0m。

针对桐子林水电站项目获准通过，二滩水电开发有限责任公司总经理陈云华指出，桐子林水电站作为雅砻江干流规划梯级电站的近期工程，具有工期短、投资少、见效快、供电质量好、经济指标优越等突出特点。为此，加快开发桐子林水电站，既能积极推动雅砻江流域梯级电站整体开发，促进四川电网的发展，同时也符合国家“西部大开发”和能源发展战略，这对促进四川国民经济的全面发展具有重要意义。

对此，专家更是看好桐子林水电站项目，认为桐子林水电站距四川主网和攀西电网均较近，上游已建成二滩水库，2015年左右本电站建成初期，届时上游锦屏一级水库也将建成投运，随着两河口水库的建成，受三大水库径流调节影响，桐子林水电站枯期出力大大增加。再加上桐子林水电站自身具有日调节性能，电站电能质量优越，是四川电网不可多得的优良的电源点之一，也正是当前电力系统急需的电源类型。

工程建成后将对缓解我国能源供需矛盾紧张、改善用能结构、提高清洁能源利用率等产生重要意义。

2022年11月，入选“2022中国新时代100大建筑”名单。