L'un des plus grands inconvénients de l'énergie hydroélectrique est la perturbation majeure que le barrage d'une rivière cause aux personnes, aux animaux et à l'habitat environnants. Un autre problème est que les barrages et les centrales hydroélectriques prennent de nombreuses années à construire et sont incroyablement coûteux, bien qu'ils n'aient que des coûts minimes une fois achevés. L'eau doit être abondante dans la zone et les normes d'entretien doivent être strictes.
La capacité d'une centrale hydroélectrique à produire de l'électricité dépend entièrement du débit d'eau, elle nécessite donc un emplacement avec des précipitations régulières. Si suffisamment de pluie ne tombe pas chaque année pour remplir continuellement le réservoir créé par le barrage, la centrale hydroélectrique ne peut pas produire en continu de l'électricité.
Lorsqu'une zone est inondée après la construction d'un barrage, les arbres et autres végétaux de cette zone meurent rapidement et commencent à se décomposer. Lorsque cela se produit, du méthane et du dioxyde de carbone sont libérés dans le réservoir et éventuellement dans l'atmosphère. Le barrage pose également un autre problème lorsque l'eau capte l'azote ajouté qui le traverse, ce qui peut être toxique pour les poissons et entraîner la mort des populations marines.
Les barrages présentent également un risque majeur s'ils se brisent ou sont détruits, ce qui enverrait un énorme mur d'eau et détruirait tout en aval.