玉门黄芪，多年生草本，高15-25厘米。
根粗壮，木质化，根颈有多数分枝。
茎不发达，高2-6厘米，被灰白色伏贴毛。
羽状复叶有5-7片小叶，长5-7厘米；
叶柄较叶轴稍短；
托叶基部同叶柄贴生，分离部分三角形，被白色伏贴毛；
小叶狭线形，长10-25毫米，宽1-1.5毫米，两面疏被白色伏贴毛。
总状花序的花序轴长3-4厘米，生5-15花；
总花梗长为叶长的1.5-3倍，被白色伏贴毛；
苞片披针形，近膜质，较花梗长，长约2毫米，被白色和黑色缘毛；
花萼管状，长8-12毫米，被白、黑伏贴毛，萼齿钻状，长约2毫米；
花冠紫红色，旗瓣长17-20毫米，倒卵状狭长圆形，先端微凹，下部渐狭，翼瓣长14-16毫米，瓣片线状长圆形，先端微缺，与瓣柄近等长，龙骨瓣长10-14毫米，瓣片较瓣柄稍短；
子房无柄，线形，被黑、白伏贴毛。
荚果圆柱形，长约10-15毫米，厚约2毫米，腹缝线稍龙骨状凸起，背缝线有沟槽，被白色和杂有少量的黑色毛，假2室，每室有种子数颗。
花期5-6月，果期7-8月。
