El embalse se concibió en 1968 como parte integrante del plan de regadío de la zona regable del Ambroz. Según lo planificado, las aguas para el riego se obtendrían del embalse de Gabriel y Galán y del nuevo embalse en el arroyo de Baños, aún sin construir, redactándose el proyecto inicial de la presa en 1978. Su construcción comenzó en 1982 y se prolongó más de lo previsto debido a problemas técnicos, relacionados con una cimentación muy diaclasada y filtraciones asociadas a una permeabilidad elevada en el terreno. Las obras finalizaron definitivamente en 1991.

El uso principal del embalse es la regulación de caudales para atender la demanda de riego de la Zona Regable de Ambroz. Secundariamente, se utiliza para el abastecimiento a poblaciones y la laminación de avenidas. 

El embalse y su entorno forman parte de la Zona de Especial Conservación (ZEC) “Granadilla”, y Zona de Especial Protección para la Aves (ZEPA) “Embalse de Gabriel y Galán”, en la Red Natura 2000. En los últimos años, se ha venido fomentado su uso como espacio recreativo y de ocio, catalogándose como zona navegable para embarcaciones deportivas sin motor (se debe consultar siempre la información actualizada en la página Web de la Confederación Hidrográfica del Tajo). Existen varias rutas que permiten bordear parte del embalse y que lo conectan con otros puntos de interés, como la localidad de Baños de Valmayor.