大叶女蒿，多年生草本，高27-40厘米。
茎粗壮，红紫色，直立，单生，不分枝或仅上部有稍长的花序分枝，接花序下部呈灰白色，被稠密长柔毛，向下的毛渐稀。
全部叶椭圆形或长椭圆形，长5-12厘米，宽3-6厘米，三回羽状分裂。
一回侧裂片多达11-14对，椭圆形或长椭圆形。
二回侧裂片卵形至长卵形，3-4对。
末回裂片线形，宽达0.5毫米。
叶下面被长柔毛，但上部幼叶的毛稠密或密厚，上面无毛或稀毛。
全部叶有柄，但基生叶柄长达13厘米。
头状花序多数或极多数，在茎枝顶端排列成直径6-10厘米的复伞房或大型伞房花序；
有长花序枝，花序枝被稠密长柔毛；
或花序枝短缩而成直径3-4.5厘米的紧缩复伞房花序。
总苞楔形或楔钟状，直径5毫米。
总苞片3层。
外层披针形，长3.5毫米，中层披针形或倒披针形，长3.5-4毫米，内层长椭圆形，长4毫米，外层外面有稀疏长柔毛。
全部苞片边缘棕褐色或黑褐色膜质。
两性小花花冠长3毫米，外面有腺点。
花期6-9月。