El origen del embalse se encuentra en una concesión a la compañía "Saltos del Alberche S. A. ", otorgada en 1926, que permitía la ejecución y explotación de tres grupos de obras dirigidas al aprovechamiento íntegro del llamado "tramo industrial" del río Alberche. Cada grupo comprendía la creación de un gran embalse y un contraembalse, con sus respectivos saltos en la parte alta, media y baja de dicho tramo del río Alberche, si bien la generación de energía hidroeléctrica quedaba condicionada a la satisfacción prioritaria de las demandas de riego. Las obras del primer grupo de obras, embalses de "El Burguillo" y "Charco del Cura, finalizaron en el año 1931, lo que permitió la puesta en marcha de 10.000 hectáreas de tierras en la región de Talavera. El siguiente grupo, formado por los embalses de San Juan y Las Picadas, se construyó muchos años después, con recepción definitiva en 1963. El último grupo fue el formado por los embalses de Cazalegas y Portiña (contraembalse de Cazalegas).  

El principal objetivo del embalse es la regulación del río Alberche, junto con el embalse de San Juan, con fines de riego, y de abastecimiento a las localidades de Navaluenga, El Tiemblo y El Barraco. Además, sus aguas se utilizan para la generación de energía hidroeléctrica.

El embalse de El Burguillo constituye una frontera natural de la Reserva del Valle de Iruelas, y es un lugar privilegiado para la observación de aves y del entorno.  Dispone de varios senderos, desde los que es posible observar la vegetación de ribera, así como otros puntos de interés cercanos, como el museo de la naturaleza “Valle del Alberche”, el Puente del Arco, o el conocido como Charco del Cura. 

Como espacio recreativo, está catalogado como navegable para embarcaciones con y sin motor (se debe consultar siempre la información actualizada en la página Web de la Confederación Hidrográfica del Tajo). Para aficionados al senderismo, existen rutas que bordean parte del embalse y lo conectan a otros puntos de interés, como el pueblo de La Rinconada, o el pueblo de Casillas, atravesando la Reserva Natural Valle de Iruelas.