Das Absperrbauwerk der Talsperre Lichtenberg ist ein Steinschüttdamm aus Biotitgneis. Eine Außenhaut aus Asphaltbeton dichtet den Staudamm ab. Auf der Luftseite des Dammes ziehen sich zwei Absätze – sogenannte Bermen – die gesamte Böschung entlang. Der 300 Meter lange und 42,8 Meter hohe Staudamm staut das Flüsschen Gimmlitz zu einer etwa 100 Hektar großen Wasserfläche. Der Untergrund des Staudammes musste vor dem Bau der Talsperre abgedichtet werden. Hierzu wurde ein zweireihiger Dichtungsschleier bis zu einer Tiefe von 25 Metern in den Boden getrieben. Auf diesem Dichtungsschleier gründet die 345 Meter lange Herdmauer, in der sich der Kontrollgang befindet. Im Kontrollgang sind viele Messgeräte installiert, die zur Überwachung des Bauwerkes notwendig sind.
Am Absperrbauwerk wird unter anderem die Asphaltaußenhautdichtung mit Hilfe einer vollflächigen Kunststoffdichtung instandgesetzt. Die kritische Anschlussfuge zwischen dem Entnahmeturm und dem Staudamm wird ebenso erneuert wie der Belag, die Beleuchtung und das Geländer der Dammkrone. Zudem werden die gesamte Bauwerkstechnik sowie die Mess-, Steuer- und Regeltechnik auf den aktuellen Stand gebracht.
Zur Bauwerksüberwachung gehören unter anderem 10 Objektpunktpfeiler auf dem Staudamm und den Bermen. Anhand dieser werden die jahreszeitlichen Dammverformungen gemessen, die in einem gewissen Toleranzbereich normal sind. Die Objektpunktpfeiler zeigten im Laufe der Jahre eine leichte Kippbewegung Richtung Luftseite, sodass alle Pfeiler im Rahmen der Dammsanierung neu errichtet werden müssen.