岩尾内ダム
天塩川は標高1,558メートルの天塩岳を水源とし士別市までは概ね西に流れ、剣淵川を合流した辺りで流路を北へ変える。その後名寄市で水系最大の支流である名寄川を合わせ、中川郡美深町・音威子府村を流れる。音威子府村と中川町間では峡谷を形成するが、天塩郡幌延町で再度平野を流れる。下流部では留萌振興局と宗谷総合振興局の境界をなしながら西に流路を変え、利尻礼文サロベツ国立公園に指定されているサロベツ原野を流域に持つサロベツ川を河口付近で合流させたあと、海と並行する形で南に流路を変え天塩郡天塩町で日本海に注ぐ。流路延長は256.2キロメートルで信濃川、利根川、石狩川に次いで日本第4位の長さを有し、流域面積は上川・留萌・宗谷の三振興局管内に跨り、5,588平方キロメートルを擁する大河である。ダムは天塩川の上流部に建設された。
岩尾内ダム
水力発電については、北海道電力ではなく北海道企業局が岩尾内発電所を建設した。天塩川の水力発電事業は戦前、当時の日本発送電が雨竜第一ダムを石狩川支流の雨竜川に建設したが、同時に建設した雨竜発電所については雨竜川から山を越えて天塩川に流域変更を行って発電を行うことになり、名寄市に発電所が建設されたがあくまでも石狩川水系の発電所であり、天塩川水系では1920年（大正9年）に支流のペンケニウブ川に仁宇布川発電所が建設された以外は水力発電事業は一切行われていなかった。しかし電力需要の増大に伴い新規の電力開発が求められ、北海道企業局は岩尾内ダムに電気事業者として事業に参加した。岩尾内発電所はダム直下に建設されたダム式発電所であり、認可出力1万3,000キロワットを発電する。発電所はダム完成に遅れること8ヶ月後の1970年12月に運転を開始し、仁宇布川発電所運転開始以来実に50年振りとなる新しい水力発電所が完成した。なお、北海道企業局は1983年（昭和58年）、岩尾内ダムよりさらに上流の天塩川本流にポンテシオダムとポンテシオ発電所を建設し、1万1,000キロワットの発電を行うがこれ以後天塩川では水力発電事業が実施されず、大河川でありながら水力発電所が3か所に留まり総出力も2万5,850キロワットと、雨竜発電所の半分程度しかない。