伊犁黄芪，半灌木，高60-80厘米。
枝干粗厚；
树皮灰褐色，常半掩埋在沙内；
老枝木质化，圆柱状，密被淡黄色或灰白色伏贴的短茸毛；
当年生枝被苍灰色或灰白色伏贴毛。
羽状复叶有3-5片小叶，长3-15厘米，被白色伏贴毛；
托叶下部鞘状合生，上部三角状二齿长约3毫米；
小叶线形或长圆状线形，长2-3厘米，宽2-3毫米，先端钝。
总状花序生多朵花，排列稀疏；
总花梗与叶等长或较叶短，连同花序轴为叶长的1.5-2倍，密被白色伏贴毛；
苞片披针形，较花梗长1.5倍，微被白毛；
花萼钟状，长约4毫米，密被伏贴的细毛，萼齿披针形，长为筒部的1/4-1/3；
花冠紫红色，旗瓣长8-9毫米，瓣片倒卵形，先端微凹，下部稍狭成瓣柄，翼瓣长7-8毫米，瓣片长圆形，先端钝圆，瓣柄与瓣片等长，龙骨瓣长6-7毫米，瓣片较瓣柄稍短，近半圆形。
荚果长圆状卵圆形，长4-5毫米，两侧稍扁，无沟槽，先端渐尖成长约1毫米的短喙，硬膜质，被绢状柔软白色长毛，近假2室，通常每室具种子1颗。
种子暗棕红色，耳状，平滑，长约2毫米，宽约1.5毫米。
花期4-5月，果期6-7月。