洪水調節の他、かんがい用水や上水道用水、発電をおこなっている。洪水調節という目的を持つダムだが、河川の水量は少なく、他の河川から導流している実態にある。堤体は古風な重力式コンクリートダムで、クレスト部に非常用洪水吐としてローラーゲートが3門装備されている。北海道のダムらしく、コンクリートが凍害にやられている様子が痛々しい。左岸にバルブを隠し持っており、少量の放流はここからおこなっている模様。発電に関しては、電源開発の桂沢発電所に送水され、最大23.5m3/sの水量を用いて、1.5万kWの発電をおこなっている。じつはこのダム、嵩上げ工事が進んでいる。嵩上げ工事終了後は、「新桂沢ダム」という名称になり、堤高75.5m、堤頂長406.5mのダムとなる。堤高は約12m、堤頂長は約72mの増加となり、総貯水容量は1.47億m3と、現在の約1.5倍の水量となる。現在の姿を見ることができるのは、あとわずかな期間なので、早めの訪問をおすすめする。下流左岸側より堤体を眺める。飾りのないオーソドックスな堤体。クレスト部には非常用洪水吐としてローラーゲートが3門。