Baraj yeri Elazığ’ın 45 Km. Kuzey Batısında, Malatya’nın 65 km. Kuzey Doğusunda olup, Karasu ve Murat nehrinin birleştiği yerden 10 km. daha aşağıda nehrin aktığı en dar boğazlarından birindedir. Karasu ve Murat nehirlerinin birleşme yerinden 10 km kadar aşağıda bulunmakta, göl sahası Elazığ, Tunceli, Erzincan, Sivas ve Malatya il sınırları içerisinde yer almaktadır. Keban barajı Fırat Nehri üzerinde inşa edilen ilk baraj olup, mansabında Karakaya ve Atatürk barajları ile inşa halinde bulunan Birecik barajı bulunmaktadır.