Водохранилище было сооружено в 1972 году, как часть комплекса резервного запаса пресной воды для г. Харькова. Кроме Травянского водохранилища в комплекс входят Муромское водохранилище и Вяловское водохранилище, построенные на притоках р. Харьков. Плотина водохранилища расположена у посёлка Липцы в 47 км от устья реки Харьков.