紫毛兜兰主要分布于云南南部至东南部（文山、勐腊、景洪），缅甸、越南、老挝和泰国也有分布。
紫毛兜兰的花苞片近椭圆形，长4-5厘米，宽2-2.5厘米，围抱子房，除背面中脉近基部处具长柔毛外余均无毛。
紫毛兜兰的中萼片倒卵形至宽倒卵状椭圆形，长4.5-6厘米，宽3-3.8厘米，先端钝，基部收狭，边缘具缘毛，基部边缘向后弯卷；合萼片卵形，长3.8-5厘米，宽1.7-2.2厘米，亦具类似的缘毛。
紫毛兜兰的花期是11月至次年3月。