Samotná dolní nádrž je největší vodní plochou na Moravě a celá kaskáda zabírá plochu 32,3 km². Nádrže jsou nicméně velmi mělké, hloubka často nepřesahuje 2 metry. Horní nádrž má přirozené břehy, střední a dolní z větší části umělé (hráze) - místy je hladina nad úrovní okolního terénu. Do prostřední nádrže se společným ústím vlévají řeky Svratka a Jihlava. Na březích nádrží se nacházejí obce Brod nad Dyjí, Dolní Věstonice, Pasohlávky, Pavlov, Strachotín a několik rekreačních oblastí a areálů.
Výstavba vodního díla a regulace Dyje měla dramatické účinky na životní prostředí, přičemž plány na rozsáhlé zavlažovací kanály byly po roce 1989 opuštěny, a její hlavní účel tak pominul. Následkem zaplavení oblasti je zánik desítek hektarů původních lužních lesů, které zajišťovaly rozliv vody v krajině a měly značnou retenční schopnost. Po protestech některých ekologických organizací a odborníků na životní prostředí byla snížena hladina prostřední nádrže o 85 cm a vytvořeny 2 ostrůvky, na kterých se obnovily původní lužní lesy již během 5 let od ustoupení vody.
Vlivu výstavby nádrží na krajinu a faunu bylo věnováno několik odborných studií. Z některých vyplývá, že novomlýnské nádrže jsou výrazným stabilizujícím prvkem ovlivňujícím velmi pozitivně klimatické prvky v krajině, jako ostatně všechny vodní plochy. V nivě jižní Moravy probíhají totiž procesy vysušování krajiny způsobené jak globálními klimatickými změnami, tak i intenzitou čerpání podzemních vod do vodovodní sítě. Samotná existence lužních lesů jižní Moravy tak může být v současné době podmíněna maximální funkčností vodního díla Nové Mlýny.[2][3]
Prostřední nádrž zcela zatopila vesnici Mušov, zachován zůstal pouze její kostel sv. Linharta stojící nad vsí na kopečku (nyní ostrově).
↑Rozdíl kót maximální hladiny a dna nádrže. Pokud není uvedena kóta dna nádrže, je hloubka určena jako rozdíl kóty koruny hráze a výšky hráze nade dnem.
↑ abcd Soupis přehrad ČR. www.prehrady.cz [online]. [cit. 2021-01-19]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2021-01-22.
↑KLIMÁNEK, Martin. Klimatický vliv Novomlýnských nádrží a lužní les. In: ROŽNOVSKÝ, J.; LITSCHMANN, T. XIV. Česko-slovenská bioklimatologická konference, Lednice na Moravě 2.-4. září 2004. [s.l.]: [s.n.], 2002. Dostupné online. ISBN80-85813-99-8. S. 161–179.