多花刺头菊，多年生草本。
根直伸，木质，直径25-40毫米。
茎单生，直立，高达100厘米，自中部或上部多次分枝，全部茎枝多少被茎蛛丝毛。
基生叶全形长椭圆状披针形，长15-50厘米，宽5-11厘米，羽状全裂，有叶柄，柄基扩大；
侧裂片三角形，边缘大刺齿。
下部茎叶与基生叶同形并等样分裂，但渐小且无柄。
全部叶质地坚硬，革质，上面绿色，被稀疏或稠密的蛛丝毛，下面灰白色，被薄或密厚的绒毛。
头状花序多数，长椭圆状或圆柱状，长18-22毫米，宽6-8毫米，被蛛丝毛，2-4个在末级分枝顶端排成束状伞房花序，植株有多数束状伞房花序。
总苞片少数，25个，3-4层，外层卵状，长4-5毫米，背面龙骨状突起，顶端渐尖成短针刺，中层狭卵形至长披针形，3倍长于外层，顶端渐尖成长针刺，最内层线形。
全部苞片紧贴。
托毛平滑，边缘无糙毛亦无锯齿。
小花黄色。
瘦果倒圆锥状，长4-5毫米，3-4肋棱，肋棱在果顶伸出成3-4刺齿，形成不完全发育的果缘。
花果期7-8月。