Plusieurs canaux - le canal de Moscou, le canal Don-Volga, la voie navigable Volga-Baltique - mettent en communication Moscou avec la mer Blanche, la mer Baltique, la mer d'Azov, la mer Caspienne et la mer Noire. Cet ensemble de liaisons fluviales, dont la Volga constitue la pièce maîtresse, forme le Système des Cinq Mers. Il structure les échanges commerciaux de matières pondéreuses (bois, sel, céréales) en Russie occidentale et facilite l'approvisionnement de la capitale.
Après la Seconde Guerre mondiale, un plan d'aménagement de la Volga imaginé dans les années 1920 est mis à exécution. Il s'agit d'abord de rendre navigable le fleuve soumis à de fortes variations de débit associées à une pente extrêmement faible (250 mètres de dénivelé sur l'ensemble du cours) avec des changements importants de niveau en fonction de la saison (jusqu'à 20 mètres). Les deux autres objectifs sont de produire de l'électricité et d'irriguer les terres peu arrosées situées sur le cours inférieur.
Une dizaine de grands barrages sont édifiés sur le cours de la Volga et de ses affluents la Kama et l'Oufa créant de gigantesques lacs de retenue. L'ensemble est appelé « Cascade Volga-Kama ». Les ouvrages construits ont assagi le fleuve et garantissent désormais en toute saison (quand le fleuve n'est pas pris par les glaces) une profondeur supérieure à 4 mètres. En contrepartie, plus de 10 000 km2 de terres ont été noyées ainsi que des centaines de villages et quelques villes. Les centrales électriques produisent 40 GWh par an. En revanche, le programme d'irrigation est un échec car il pâtit de la désorganisation de l'administration russe et de problèmes de remontée de sel sur des terres trop irriguées.
Barrages hydroélectriques construits sur la Volga (surface du lac de retenue, volume, production électrique, date de construction) :
(de la source à l'embouchure)
La Kama est le plus important des affluents de la Volga. Plusieurs indices prouvent que la Volga dans son cours inférieur devrait être renommée la Kama. À la confluence, les débits moyens de la Volga et de la Kama sont respectivement de 3 750 et 3 800 m3/s. La superficie des bassins de leurs cours supérieur est respectivement de 260 900 et 251 700 km2. La Volga reçoit un nombre de cours d'eau inférieur 66 500 contre 73 700. La vallée fluviale de la Kama est plus ancienne que celle de la Volga. Dans la première moitié de l'ère quaternaire, à l'époque du maximum glaciaire, la Volga n'existait pas dans sa forme actuelle et la Kama alimentait la mer Caspienne. À l'époque, le cours supérieur de la Volga se jetait dans le Don qui était alors le fleuve le plus important d'Europe. Le cours inférieur de la Volga emprunte en fait celui de l'ancienne Kama. Si on s'en tient aux paramètres hydrologiques, il est clair que la Volga inférieure devrait en fait s'appeler la Kama. Mais le rôle historique joué par le cours supérieur de la Volga ainsi que son importance économique contemporaine expliquent la dénomination retenue. Il existe d'autres exemples analogues par exemple : le Mississippi et le Missouri ; la Seine et l'Yonne ; l'Ob et l'Irtych, l'Ienisseï et l'Angara, et d'autres.