Il bacino prende il nome dalla città di Rybinsk, nelle vicinanze della quale venne costruita una centrale idroelettrica i cui lavori iniziarono nel 1935; nel 1941 iniziò a formarsi il lago che assunse le dimensioni definitive nel 1947. Attualmente il lago si estende per circa 4.580 km2, ha un volume d'acqua di 25,4 km³ e una profondità media di 5,6 m.