圆齿铁线蕨，植株高20-30厘米。
根状茎横走，密被棕色披针形鳞片。
叶簇生或近生；
柄长10-20厘米，基部粗约1厘米，栗棕色，有光泽，基部被有与根状茎上相同的鳞片，向上光滑。
叶片近卵状三角形，长约15厘米，宽约10厘米，渐尖头，三至四回羽状；
羽片5-6对，互生，斜向上，相距1.2-1.8厘米，有短柄（长2-6毫米），下部一对最大，近卵状三角形，长7-9厘米，宽2.5-4厘米，卵形或卵状三角形，先端圆钝，有短柄；
一回羽片4-5对，相距3-6毫米，互生，斜向上，基部一对较大，长2.5-3.5厘米，宽约1.5厘米，阔卵形，钝头，下部的为简单的二回羽状，上部的为奇数一回羽状；
末回小羽片倒卵形或狭扇形，长宽约3-6毫米，上缘圆形，具圆钝的细齿，两侧全缘，基部楔形，具丝状柄，向上各对羽片渐变小，通常顶端的最小而与下部的同形。
叶脉多回二歧分叉，直达羽片先端齿牙，两面均明显。
叶干后薄草质，淡灰绿色，两面光滑。
孢子囊群每羽片1枚，横生于羽片上缘；
囊群盖近圆形或长方形，上缘平直，淡棕色，膜质，全缘，宿存。