新疆毛茛，多年生草本。
根状茎斜生，须根多数簇生。
茎直立或渐升，高20-35厘米，自下部分枝，无毛或上部有短毛。
基生叶数枚；
叶片近心状圆形或五角形，直径1.5-3.5厘米，基部圆心形，3深裂至3全裂，裂片倒卵状楔形，有圆齿裂或3-5浅裂，质地较厚，无毛；
叶柄长3-10厘米，近无毛，基部有膜质长鞘。
茎生叶无柄，3-5深裂，裂片长圆状披针形至线形，长1-3厘米，无毛。
花单生，直径约2厘米；
花梗细长，生白短毛；
萼片椭圆形，长5-7毫米，带紫褐色，外面有黄白色柔毛；
花瓣5，宽倒卵形，长8-10毫米，基部楔形成长约1毫米的爪，蜜槽呈棱状或顶端边缘稍分离；
花药长约2毫米；
花托长圆形，生白色短毛。
聚合果卵球形，直径约5毫米；
瘦果卵球形，稍扁，长约2毫米，宽约1.2毫米，无毛，喙长约1毫米，顶端呈钩状弯曲。
花果期6月至8月。