赛里木蓟，多年生草本，高20厘米，但通常高40-60厘米，少有高达1米的。
茎直立，自基部或自中部分枝，全部茎枝被稀疏蛛丝毛及多细胞长节毛。
中下部茎叶长椭圆形、披针形或长披针形，羽状半裂或深裂；
侧裂片半椭圆形或三角状卵形，边缘3-5个大小不等的三角形刺齿及少数缘毛状针刺，齿顶有针刺，齿顶针刺长1-2厘米，缘毛状针刺较短，长2-3毫米；
向上的叶渐小，与中下部茎等形并等样分裂；
接头状花序下部的叶苞片状，边缘锯齿针刺化。
全部茎叶质地薄，两面异色，上面绿色，被多细胞长节毛，下面淡灰绿色，被蛛丝状薄毛，基部耳状扩大半抱茎。
头状花序直立，多数在茎枝顶端排成伞房状圆锥花序、伞房花序或短总状花序。
总苞卵球形，直径2.5厘米。
总苞片7-8层，覆瓦状排列，外层与中层钻状三角形或椭圆状钻形，最外层最长，全长4厘米，宽2-3毫米，钻状针刺长3厘米，开展或向外反折，向中层渐短，全长2.5-3厘米，钻状针刺长2-2.2厘米，全部钻状针刺坚硬，内层及最内层披针形、长椭圆形至线形，长1-2厘米，顶端膜质渐尖。
小花紫色，花冠长2.2厘米，檐部长1.3厘米，不等5浅裂，细管部长9毫米。
瘦果长5毫米。
冠毛多层，基部连合成环，整体脱落；
冠毛刚毛长羽毛状，污白色，长1.5厘米，内层刚毛顶端稍纺锤状扩大。
花果期7-9月。
