从长江上游驶向下游的船舶，通过三峡船闸时首先驶入一闸室，关闭一闸首人字门，通过地下输水系统，一闸室往二闸室内充水，当两个闸室内水面齐平时，打开二闸首人字门，船舶驶入二闸室。依次类推，船舶就好像走楼梯一样，最终通过五闸室，驶向大坝下游河道。上行船舶则按照相反的方向，从五闸室依次驶向一闸室，最终抵达大坝上游河道。

三峡双线五级船闸是当今世界规模最大的内河船闸。船闸分南北两线一线上行一线下行。每线船闸有5个闸室、6道人字闸门；5个闸室呈楼梯状布置。三峡船闸单个闸室净宽34米、长280米，可同时容纳6艘3000吨级船舶。一艘船通过三峡船闸大约要3个小时。