औरंगाबाद जिल्ह्यातील पैठण शहराजवळ गोदावरी नदीवर बांधलेले हे धरण होय. या धरणाच्या बांधकामाला १९६५ साली सुरवात होवून ते १९७६ साली पूर्ण करण्यात आले. या धरणाची उंची ४१.३ मीटर असून लांबी ९९९८ मीटर आहे. या धरणाचे जलधरण क्षेत्र २१७५० चौरस किलोमीटर असून एकूण जलसाठा २९०९ घन किलोमीटर एवढा आहे. या धरणात वीज निर्मितीचीही सोय असून १२ मेगॅवॅट क्षमतेचे जनित्र बसविण्यात आले आहे.

गोदावरी नदीवर धरण बांधण्याची कल्पना बरीच जुनी होती. मराठवाड्यातील दुष्काळप्रवण क्षेत्रात पाण्याची उपलब्धता वाढावी यासाठी निजामाच्या काळापासूनच प्रयत्न चालू होते. त्याचाच भाग म्हणून बीड जिल्ह्यात जायकवाडी या खेड्यात गोदावरी नदीवर धरण बांधण्यात यावे अशी ती संकल्पना होती. पण ती मूर्त स्वरुपात येवू शकली नाही. नवीन सरकारने ती कल्पना उचलून धरली. पण त्या धरणाची जागा बदलून ती पैठणजवळ आणण्यात आली. पण जायकवाडी हे नाव तसेच ठेवण्यात आले. भूतपूर्व पंतप्रधान लालबहादूर शास्त्री यांचे हस्ते कोनशीला समारंभ घडवून आणण्यात आला. आणिधरण तयार झाल्यानंतर श्रीमती इंदिरा गांधी यांचे हस्ते धरणाचे उद्घाटन करण्यात आले. या धरणामुळे जो मोठा जला़शय निर्माण झाला आहे त्याचे नाव नाथसागर असे ठेवण्यात आले.आशिया खंडातील हे सर्वात मोठे मातीचे धरण म्हणून ओळखले जाते.

मूळ योजनेप्रमाणे या धरणातील पाण्याचे नियोजन करतांना यातील ८० टक्के पाणी शेतीसाठी, ५ टक्के पाणी पिण्यासाठी व १५ टक्के पाणी कारखानदारीसाठी वापरले जावे अशी कल्पना होती. हे धरण बहुउद्देशीय धरण म्हणून ओळखले जाते. दुष्काळ ग्रस्त मराठवाड्याला सिंचनासाठी पामी मिऴावे हा हे धरण बांधकामामागील प्राथमिक उद्देश होता. पण आज मितीला मात्र या धरणाचे पाणी औरंगाबाद व जालना शहरांना व औद्योगिक वसाहतींना व जवळपास २०० खेड्यांना पाणी पुरवठ्या साठीवापरले जात आहे.

या धरणामुळे जे जलाशय निर्माण झाले आहे त्याचा विस्तार फार मोठा व उथळ आहे. त्याचा परिणाम म्हणून या धरणाला बाष्पीभवनाचे संकट मोठ्या प्रमाणावर भेडसावत असते. परिसरातील माती वाहून आल्यामुळे जो गाळ भरला आहे त्यामुळे या धरणाची साठवण क्षमता घसरत आहे. जवळपास ३० टक्के धरण गाळाने भरले गेले आहे असा प्राथमिक अंदाज आहे. या धरणांमुळे जी सिंचन क्षमता निर्माण झाली आहे तिचा लाभ औरंगाबाद, जालना, बीड, अहमदनगर व परभणी जिल्ह्यांना झाला आहे. जवळपास एकूण सिंचन क्षेत्र २,३७,५०० हेक्टर एवढे आहे. गोदावरी नदीच्या वरच्या अंगाला बरीच धरणे बांधली गेल्यामुळे या धरणापर्यंत पाहिजे तेवढे पाणी येवून पोहोचत नसल्यामुळे हे धरण पाण्यासाठी उपाशीच ठरत आहे.

या धरणाच्या पायथ्याशी ज्ञानेश्‍वर उद्यान नावाचे एक प्रशस्त उद्यान वसवण्यात आले आहे. मैसूर येथील वृंदावन गार्डनच्या धर्तीवर या उद्यानाची उबारणी करण्यात आली आहे. या उद्यानाचा एकूण परिसर १२५ हेक्टर एवढा आहे. नाथसागर जला़शयात ३० बेटे निर्माण झाली आहेत. ती बेटे उडत्या पक्षांसाठी एक आकर्षक असे स्थान निर्माण झाले असून विविध पक्षी या परिसरात गर्दी करुन असतात. ७० विविध प्रकारचे पक्षी - ज्यात परदेशातून आलेले पक्षी, करकोचे, फ्लेमिंगो - या सारखे पक्षी आढळून आले आहेत.