大花玄参的花序近头状或多少伸长为穗状，长3-10厘米，有腺毛，具1-3轮，聚伞花序具花1-3朵。
大花玄参的叶片卵形至卵状菱形，长2.5-7厘米，基部宽楔形至近截形。
大花玄参的茎常丛生，中空，有疏毛，基部各节具苞片状鳞叶。
大花玄参的花冠黄色，长9-15毫米，外面无毛，上唇及其下筒中有长柔毛，上唇显著长于下唇。