海州蒿，多年生草本。
主根单一，垂直，狭纺锤形；
根茎稍粗短，直立，直径0.5-1.5（-2）厘米，偶有营养枝。
茎单一，稀少数，高20-60厘米，紫褐色或淡褐色，有纵棱；
分枝多，斜上展；
茎、枝初时被灰白色蛛丝状绒毛，后脱落。
叶稍肉质，初时被蛛丝状绒毛，后无毛，基生叶密集着生，卵形或宽卵形，长11-18厘米，宽8-16厘米，三（至四）回羽状全裂，小裂片狭线形，长（1-）1.5-3厘米，宽0.5-1.5毫米，先端稍钝尖，叶柄长5-13厘米，花期叶萎谢；
下部与中部叶宽卵形，长、宽3-5厘米，二（至三）回羽状全裂，每侧有裂片3-4枚，裂片间隔疏离，小裂片狭线形，长0.5-1.5厘米，宽0.5-1.5毫米，先端钝尖，叶柄长0.8-1.2厘米，基部略宽，半抱茎；
上部叶、苞片叶与小枝上的叶倒卵形，3-5全裂或不分裂，裂片或不分裂之苞片叶狭线形，长1-3厘米，无柄，基部有假托叶。
头状花序卵球形或卵球状倒圆锥形，直径2-3（-4）毫米，多数，下垂，具短梗或近无梗，有细小的小苞叶，在分枝上排成复总状花序，并在茎上组成略开展或狭长的圆锥花序；
总苞片3-4层，外层、中层总苞片卵形或长卵形，初时背面微被蛛丝状绒毛，后近无毛，具绿色中肋及膜质边缘，内层总苞片长卵形，半膜质；
花序托凸起，有白色托毛；
雌花2-5朵，花冠狭管状，外面密被腺体，檐部具2-3裂齿，花柱伸出花冠外，先端2叉，叉端钝尖；
两性花8-15朵，花冠管状，背面下部有腺点；
花药线形，先端附属物尖，长三角形，基部钝，花柱与花冠近等长，先端稍叉开，叉端截形。
瘦果倒卵形，稍压扁。
花果期8-10月。
