水城淫羊藿，多年生草本，植物高15-30厘米。
地下根状茎横走，长15厘米以上，直径1.5-2.5毫米。
一回三出复叶基生和茎生，基生叶叶柄长10-17厘米，茎生叶叶柄长3-6厘米；
小叶卵形，长4-5.5厘米，宽2-2.5厘米，先端长渐尖，基部深心形，顶生小叶基部两侧裂片近相等，侧生小叶基部两侧明显偏斜，上面深绿色、光骨，背面被贴生白色细柔毛，叶缘具细刺齿；
花茎具2枚对生叶。
总状花序长6-7厘米，具6-9朵花，序轴和总梗无毛；
花梗长1-1.5厘米，无毛或被稀疏腺毛；
苞片阔披针形，长约1.5毫米，中部以上边缘具刺齿；
花直径约1厘米；
萼片2轮，外萼片4，披针形，长约5毫米，宽约2毫米，紫色，内萼片4，卵形，长约4毫米，宽约3毫米，淡黄色；
花瓣4，距长4-5毫米，内弯，瓣片高约4毫米，黄色；
雄蕊长约4毫米，花丝长约2毫米；
雌蕊长约4毫米，花柱长约2毫米。
朔果长约10毫米，宿存花柱长约3毫米。
花期4-5月，果期5-6月。
