Schon seit 1890 gab es für das Tal der Zwickauer Mulde Pläne für eine Talsperre. Das Bevölkerungswachstum und die Industrieentwicklung in Zwickau und Chemnitz war um 1960 Anlass, die alten Pläne aufzunehmen.
Die Staumauer der Talsperre Eibenstock wurde von 1974 bis 1984 gebaut und ist eine gerade Betongewichtsstaumauer. Die erste Teilstauung erfolgte 1980 und die Inbetriebnahme 1982. Die Fertigstellung war 1987. Die Talsperre besitzt die Vorsperre Schönheiderhammer und vier Vorbecken.
Beim Bau der Talsperre waren die Belastungen des Wassers durch den Straßenverkehr, die im Einzugsbereich befindlichen Siedlungen, Betriebe wie die Uranerzaufbereitungsanlage in Tannenbergsthal-Schneckenstein, sowie Tierzuchteinrichtungen zu berücksichtigen. Der Ort Muldenhammer musste weichen. Der Streckenabschnitt der Bahnlinie Chemnitz – Adorf wurde in Blauenthal unterbrochen und der Bahnbetrieb später von Aue bis Blauenthal eingestellt.