又名相思湖,位于岳阳县新墙河上游，以水库坝址在铁山而得名。属国家级岳阳楼洞庭湖风景名胜区铁山景区，是湘北最大的人工湖泊。因其湖中岛屿众多，被称为湖南的“千岛湖”。

1977年，原全国政协副主席毛致用亲自带领岳阳县人们“筑坝社高堰”。历时5年，建成坝高44.5米，库容总量6.35亿立方米的大型水库。由于水质优良（达国家一类引用水标准），岳阳市便将铁山水库里的水作为城市居民的饮用水资源引进城区。现今，岳阳市居民所饮用的都是铁山水库的水，其质量居全省之首，并远远高出其他城市的标准。水库里的深层水经有关专家鉴定为优质矿泉水，可直接饮用。

铁山水库具有城市供水、养鱼灌溉、防洪、拦沙、发电、旅游等综合效益。库内风景优美、水质优良、天然饵料丰富，适合各种鱼类生长、繁殖，是中国湖南绿色水产品生产基地。盛产鳙鱼、青鱼、草鱼、鲫鱼、刁子鱼等，年产鲜鱼200万斤，素有“铁山鱼水甲天下”之美称。铁山水库景点以人工湖泊为主，伴以众多岛屿、山峰、名胜古迹，整个湖内有147个大小不一、形态各异的岛屿。山间有湖，湖中有山，湖光山色，相映成趣，水面开阔，烟波浩渺，山岗水色构成湖川景观，具有幽深峡谷气息和江南水乡风情。库内有“真武遗墨”、“怒斩龙潭”、“鸡凤争鸣”、“八仙登台”、“高祖相思”等从多名胜古迹和神话传说。