Die Ennepetalsperre liegt im südwestlichen Stadtgebiet von Breckerfeld im Ennepe-Ruhr-Kreis, ungefähr fünf Kilometer nordöstlich von Radevormwald und sieben Kilometer westlich von Schalksmühle. Sie wurde in den Jahren 1902 bis 1904 erbaut und hat eine Wasseroberfläche von maximal 103 Hektar bei einem Stauinhalt von 12,6 Millionen Kubikmetern.
Die dem Ruhrverband gehörende Talsperre dient in erster Linie zur Trinkwassergewinnung, aber auch der Niedrigwasseraufhöhung der Ruhr und der Stromerzeugung.
Die nach Entwürfen von Otto Intze nach dem Intzeprinzip erbaute Bruchsteinmauer hat eine Höhe von rund 51 Metern bei einer Kronenlänge von 320 Metern und einer Kronenbreite von 4,5 Metern. Die Staumauer wurde bereits 1909 bis 1912, also kurz nach dem Bau, um etwa 10 Meter erhöht.
Hauptdurchfluss ist die Ennepe. Diese mündet in Hagen in die Volme, welche vier Kilometer weiter in die Ruhr fließt. Ein Vorbecken und sechs Seitenbecken reinigen das zulaufende Wasser unter anderem der Bäche Ennepe, Bosseler Bach, Hoster Bach, Borbach und Umbecke von Sedimenten.
Zur Errichtung wurde eigens eine acht Kilometer lange Kleinbahnstrecke vom Staatsbahnhof an der Wuppertalbahn im Radevormwalder Zentrum zur Staumauer errichtet. Zuerst ausschließlich zum Materialtransport genutzt, wurde auf Antrag der Bauleitung schnell vom Regierungspräsidium die Genehmigung zum Personentransport erteilt, da sich die Baustelle einer großen touristischen Beliebtheit erfreute. Zum Ende der Bauzeit wurde die Bahnstrecke wieder abgebaut.
In der Nacht vom 16. auf den 17. Mai 1943 unternahmen britische Bomber in der so genannten Operation Chastise einen Großangriff mit Spezial-Rollbomben auf deutsche Talsperren. Auch die Ennepetalsperre gehörte in jener Nacht zu den Angriffszielen. Weil sie aber versteckt liegt und schlecht zu orten war, blieb sie unbeschädigt erhalten, während ihre viel größeren Schwestern an Eder und Möhne mit verheerenden Folgen getroffen wurden.
Im Jahre 1997 wurde die Ennepetalsperre vom Ruhrverband übernommen.
Die Talsperre ist im Bereich der Staumauer weitläufig umzäunt. Die Stauwurzel liegt verkehrstechnisch recht abgeschieden, erfreut sich bei Wanderern aber gerade deshalb einer großen Beliebtheit. Eine Umwanderung des Stausees ist nicht möglich.
Die Staumauer wurde von 1997 bis 2007 instand gesetzt. Dabei wurde mit einer Tunnelbohrmaschine im bergmännischen Vortrieb ein Kontrollgang durch das Fundament der Sperrmauer aufgefahren. Die untere Hälfte des Querschnitts liegt hierbei im gewachsenen Fels, auf dem die Mauer steht, die obere Hälfte liegt in der Mauer. Dies erforderte großen technischen Aufwand, da der Kontrollgang sowohl der Wölbung der Mauer als auch dem Profil des Tals folgen musste, um immer entlang der Nahtstelle von Mauer und Untergrund zu verlaufen. Zweck des Kontrollgangs ist die Ableitung von Sickerwasser, das zwischen Mauer und Felsen sowie in die Mauer selbst eintrat. Auf diese Weise soll der Sohlenwasserdruck der Sperrmauer verringert werden. Nach der Instandsetzung wurde die Krone für den zuvor erlaubten Straßenverkehr gesperrt.
Seit Anfang 2006 ist an der Ennepetalsperre ein Wasserkraftwerk installiert. Die vorhandene Durchströmturbine hat ein Schluckvermögen von maximal 1,4 m³/s. Die mittlere Jahreserzeugung beträgt 1,4 Millionen Kilowattstunden, was dem Strombedarf von ca. 400 Haushalten entspricht. Betreiber der Wasserkraftanlage sind die Lister-Lenne-Kraftwerke in Olpe, eine hundertprozentige Tochter des Ruhrverbandes.
