准噶尔蓟，多年生草本，有纺锤状块根。
茎直立，单生，仅上部有分枝，高30-100厘米。
基生叶长椭圆形，长达30厘米，宽达4厘米；
边缘有锯齿；
中下部茎叶与基生叶同形，但渐小，上部茎叶椭圆形或披针形，边缘有等样锯齿，全部茎叶基部下延成茎翼，茎翼浅裂或有锯齿，裂片半圆形，裂片边缘或齿缘有少数（2-3个）细长针刺，针刺长达.5毫米，及多数缘毛状针刺，缘毛针刺短，长1-2毫米。
全部叶两面同色，绿色，无毛。
头状花序单生茎顶或多数头状花序在茎枝顶端排成伞房花序或伞房圆锥花序。
总苞卵圆形，直径1.5厘米。
总苞片约6层，覆瓦状排列，由外层向内层长卵形至线状披针形，无毛，中外层顶端急尖成短针刺，针刺长1.5-2毫米，内层及最内层顶端膜质渐尖。
小花红紫色，花冠长18-19毫米，细管部长7-8毫米，檐部长11毫米，不等5裂至中部。
瘦果楔状，长3毫米，宽1毫米，淡黄色。
冠毛多层，基部连合成环，整体脱落；
冠毛刚毛长羽毛状，白色，长12-13毫米，内层刚毛顶端稍增粗。
花果期7-8月。
