石門水庫於係採中央不透水心牆分區分層滾壓土石壩，也就是說石門大壩完全是由土石堆積而成的，是將土石依功能需求分級分類或篩選，或加工，依不透水及安定之需要分區分層滾壓填築而成。中央是以高塑性黏土構成的不透水心牆），負責阻止水的滲透，再來兩側是過濾層負責保護中央不透水心牆材料之流失，再外層也是最大的一層是半透水殼層負責大壩的安定，最外層是大石壩的保護層，分區分層各司其責結合而成安定的大壩；而土石壩最忌洪水漫流壩身導致毀壞，溢洪道不可與壩身在一起，故石門水庫溢洪道建於大壩右側山脊，設有弧形閘門6座，最大溢洪量每秒11,400立方公尺，另設有緊急排洪隧道及排砂隧道，最大溢洪量每秒2,700立方公尺，總計排洪量共每秒14,100立方公尺，可確保颱洪期間大壩安全。