紫毛兜兰的花瓣具紫褐色中脉，中脉的一侧为淡紫褐色，另一侧色较淡或呈淡黄褐色；唇瓣亮褐黄色而略有暗色脉纹。
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。
紫毛兜兰的退化雄蕊椭圆状倒卵形，长1-1.5厘米，宽7-10毫米，先端近截形而略有凹缺，基部有耳，中央具脐状突起，脐状突起上有时具不明显的小疣。
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。