新疆玄参，高达80厘米的草本，根多少变粗。
茎具白色髓心。
基部各节有鳞片状苞叶，下部多少四棱形，被白色之毛，上部尚有腺毛。
叶片多为三角状卵形，基部深浅不同的心形，稀宽楔形，边具不规则三角形锯齿，长达13厘米，宽达9厘米，下面有极短的白毛；
叶柄长达5厘米，密生白毛。
花序为圆筒形的狭聚伞圆锥状，长达30厘米，宽不达3.5厘米，密被短腺毛，总梗长不及10毫米，花梗长仅约5毫米；
花萼长约2.5毫米，裂片条状矩圆形，微有膜质边缘；
花冠仅略长于花萼，上唇稍长于下唇，裂片均圆形；
雄蕊长约5毫米，伸出花冠之外，退化雄蕊很大，舌状，高出上唇；
子房长仅1毫米，具长达5毫米的花柱。
蒴果卵圆形，连同尖喙长约6毫米，有明显的网脉。
花果期5-6月。