GPS: 57.490504 , 60.226774
Строительство плотины Невьянского завода началось в мае 1701 года под руководством Петрушки (Петра) Павлова, плотинного мастера с Угодского завода, находившегося в Подмосковье и принадлежавшего дяде Петра I, боярину Л. К. Нарышкину. Завод был построен И. Д. Милославским, отцом царицы Марии Ильиничны Милославской, первой жены царя Алексея Михайловича. С момента строительства плотину неоднократно перестраивали и укрепляли, однако её основа сохранилась с XVIII века. Изначально плотина представляла собой конструкции из срубов лиственницы, установленные на сваях и заполненные глиной. С одной стороны плотина была облицована серым бутовым камнем, а с другой была сделана пологая отсыпь из плотной глины.
В процессе эксплуатации высота плотины увеличивалась за счёт добавления грунта и шлаков от доменной печи. В плотине были сделаны прорезы, включавшие вешняк и лари. Вешняк предназначался для спуска излишней весенней воды и имел вешнячный мост — наклонный деревянный настил, установленный на сваях для стока воды. Лари были деревянными каналами, через которые вода подавалась к вододействующим колёсам доменной, молотовой и другим фабрикам завода.
После использования вода отводилась обратно в реку с помощью протоков. Перед вешняком и ларями находились вешнячный и ларевой дворы, окружённые сваями, служившими для сдерживания льда, леса и другого мусора во время половодья. Для подвоза руды, угля и флюса к верхней части доменной печи был устроен доменный деревянный мост, опирающийся на 22 каменных столба.
В конце XIX века для поднятия руды был установлен новый вертикальный подъёмник, но он оказался неэффективным, и пришлось вернуться к старому способу. С введением паровых силовых установок необходимость в водяных ларях и колёсах отпала. В 1970-е годы шлюзы вешнячного водосброса были реконструированы и заменены железобетонными конструкциями, а сверху построено четырёхэтажное здание насосной и отдела главного механика.
Плотина имеет длину 216 метров, ширину по гребню 32 метра и высоту 6,5 метра. Образованный ею пруд протянулся на 12 километров, имеет среднюю глубину 3,3 метра и площадь водного зеркала 7,65 квадратных километра. Пруд питается рекой Нейвой и её притоками, а также талой и дождевой водой. Регулирование стока осуществляется с помощью шлюзов плотины.