根據水庫實際來水、用水、蓄水情況隨時調整蓄泄量，以切實保證水庫安全及充分發揮效益的調度方法。
由於未來的水文情況不能確切預知，故增加瞭即時調度的困難。最簡單的即時調度是根據水庫調度圖來進行的，即以當時的庫水位(或蓄水量)位於調度圖上的某一調度區來判斷應採取的蓄泄措施。這種運行，一般能達到合理調度的效果，但由於這種調度方法對未來的實際來水考慮不夠，往往還不能充分發揮水庫的效益。改進的方法，可以在即時調度中考慮預報、合理掌握握水庫運行水位以及實現實時調度自動化。
考慮預報進行實時調度 目前短期水文預報精度相對較高，預見期增長則精度隨之降低，但各種預見期的預報，均不同程度地有參考價值。中國在考慮預報進行實時調度方面有不少實踐經驗。如對調節能力較低的水庫，在每次洪水來臨前，根據短期洪水預報進行加大發電預泄，來水後回充，既可多發電，又有一定防洪作用；對承擔下遊防洪任務的水庫，采取根據洪水預報預泄的方式，可少留專用防洪庫容；對具有較好調節能力的以發電為主的水庫，常參考中期氣象水文預報決定是否進行汛前加大發電等。（見水庫預報調度）
合理控制運行水位 在實時調度中，應處理好實際運行水位與用作控制運用指標的各種特征水位（見水庫調度之間的關系。①允許最高水位是一個要嚴加控制的水位，運行時一般不允許超過，萬一發生超校核標準的洪水，應立即采取緊急措施泄洪，以保證大壩安全；②防洪限制水位應嚴格掌握，凡不是防洪調蓄需要，實際水位一般不能超過防洪限制水位。從興利方面來看，一般以運行水位盡量靠近防洪限制水位為有利；但有些調節性能較低的水庫，在汛期中使實際水位略低於防洪限制水位運行可能有利（可增加利用水量及增加發電量）時，則可隻在接近汛末時才靠近防洪限制水位運行。③汛末蓄水位決定瞭下一個豐水季節到來之前的水庫效益，故實時調度中，應力爭使庫水位達到規定的汛末蓄水位。④興利下限水位反映的是向各受益單位正常供水的最低限度，故當庫水位已接近興利下限水位時，應及早降低供水，以免在後期更加緊張，一般不應使庫水位消落到興利下限水位以下。
水庫實時調度自動化 利用遙測、遙控、信息傳遞、電子計算機等技術，建立水利管理自動化系統，按照事先編制的優化調度方案，進行防洪、興利的實時調度，可達到快速、準確、綜合效益最優的效果。不少技術先進國傢的水庫實時調度已較普遍地實現瞭自動化。中國自20世紀70年代開始引進和研制瞭一些自動化設備，在官廳水庫、潘傢口水利樞紐、丹江口水利樞紐、嶽城水庫等少數水庫開展瞭防洪調度自動化試點，取得初步成效。