根据尼尔基水利枢纽工程投资分摊情况、国家关于资金筹措的原则及尼尔基水利枢纽工程总投资量，确定工程资金分配状况为：中央财政拨款31.52亿元；地方政府出资8.89亿元，其中黑龙江省出资5亿元，内蒙古自治区3.89亿元；向国家建设银行贷款13.39亿元。核定资本金12.97亿元，投资三方资本金比例为4∶3∶3，即受水利部委托松辽委参股公司为“4”，两省、自治区参股公司各为“3”。
在水利部、黑龙江省和内蒙古自治区各级政府的亲切关怀和大力支持下，经各参建单位共同努力，成功地于2001年11月8日实现大江截流。截止2003年8月底，对外交通公路、坝下交通桥、砂石料开采加工及砼拌合、一期导流、施工变电所、物资转运站、房建等准备工作全部完工。主坝、厂房、溢洪道、左右副坝、灌溉洞等施工项目及移民安置工作均按计划紧张有序进行，工期、质量、投资得到了有效控制。已累计完成投资近23.68亿元。
修改后的概算总投资为76.59亿元，其中枢纽工程投资28.72亿元，水库淹没处理补偿投资46.81亿元，水土保持工程投资4634万元，环境保护工程投资2310万元，电站送出工程投资3738万元。出资方案为中央投资52.87亿元，黑龙江省投资8.53亿元，内蒙古自治区投资1.8亿元，银行贷款13.39亿元。 尼尔基水利枢纽总工期为5年，于2001年6月1日开始施工。施工导流采用两期导流，第一期为左岸明渠导流，第二期为厂房安装间坝段临时底孔导流。2001年11月8日实现一期截流，于2004年9月15日实现二期截流，2005年9月11日下闸蓄水， 2006年7月16日首台机组并网发电，2006年12月底主体工程全部完工。
完成主要工程量：土石方开挖609.8万m3；土石方填筑916.7万m3；混凝土浇筑104万m3；沥青混凝土3.25万m3；水工金属结构制作安装7000t；启闭设备安装19台套；水轮发电机组安装4套；主变电设备安装2台套。
主体工程共划分8个单位工程，124个分部工程，33383个单元工程。经松辽水利委员会主持验收，其中7个单位工程优良，合格率100%，优良率87.5%；分部工程优良108个，合格率100%，优良率87.1%；单元工程优良27816个，合格率100%，优良率83.3%。 尼尔基水库征地移民工作实行“省（区）政府领导，县（市、旗）政府实施，业主参与管理，水利部行业指导”。建设单位主要负责征地移民工作协调、进度控制、计划管理等工作，对移民监理工作的督促检查和指导工作。
自2001年5月至2006年底，库区217m动迁线以下的移民全部搬出库区，库底清理验收工作已完成，满足了工程蓄水发电运行要求。库区共新建移民安置点72个，实际共累计动迁安置移民14980户、55616人，其中：黑龙江省侧移民9667户、35150人，内蒙古侧5313户、20466人。共新建新村道路329.17km，供水管线388.94km，库区专项工程：交通公路324.67km、供电线路（10kV）501.74km、电信线路287.73km。另外，移民安置收尾工作在2007年全部完成，共需动迁217m高程以上浸没影响移民406户、1427人。 尼尔基水利枢纽实行的是“建管一体”的管理体制。工程筹建和建设期间，建立主管部长、省长、自治区主席联席会议制度，发挥政府职能，协调解决工程筹建和建设中的重大问题。联席会议由水利部召集，松辽水利委员会为联席会议办事机构。按照水利工程建设管理体制改革要求，经水利部批准，松辽委和黑龙江省、内蒙古自治区联合组建嫩江尼尔基水利水电有限责任公司，负责该工程建设和建成后的运行管理。公司设立董事会、监事会、总经理及三总师、若干中层管理部门（建设期间为7个处室，目前为11个处室）。
工程建设期间严格执行 “四制”，施工质量、进度、资金、安全得到了有效控制。水库2005年9月蓄水以来，已经发挥巨大社会效益和经济效益。机组发电前，在2005年11月松花江污染事件中，按国家防总和松辽委调度指令，从11月22日至12月1日共提供稀释水量1亿m3；2006年春旱，应黑龙江省水利厅和齐齐哈尔市政府要求，向下游供水4.05亿m3，有效地解决了农业和环境用水急需；2007年4月1日至7月底，水库持续放水，向下游补偿供水近9亿m3，极大地缓解了东北旱情。此外，电厂自2006年7月16日首台机组并网发电至2007年5月11日，已实现安全生产300天，发电3.41亿度。
水库多种经营已经起步，成立了水库经营开发公司、水库旅游公司和水库宾馆，并开展相应经营业务。国家级水利风景区申报工作正在进行，国家级AAAA旅游风景区规划基本完成。水利部联合黑龙江省政府、内蒙古自治区政府即将颁布《尼尔基水库管理办法》。该《办法》颁布后，对管好用好水库水资源将起到关键作用。
