中国大鲵是现存两栖类当中，体型的一种，一般身长约60-70厘米，体重约5-6千克，可达1米以上，分为头、躯干、四肢及尾4部。头大而扁平；头长略大于头宽，吻端钝圆；外鼻孔小，略呈椭圆形，近吻端；鼻间距大于吻长的1/2；眼小，背位，无眼睑；眼间距较宽，约为眼与鼻孔间距离的1.5倍；口裂特大，偏腹位，上唇唇褶在口裂后部清晰，犁骨齿与上领细齿平行排列，齿列正中处微凹；舌大，扁圆形，前端连于口腔底部。 躯干部扁平，胁胯间距约为全长的1/3；肋沟10-13；体两侧各有一条很宽很厚的皮褶。四肢短而粗扁，前肢4指，无爪；第四指外缘有宽厚的缘膜，指长顺序为2、1、3、4。后肢5趾，趾长顺序为3、4、2、5、1，第3趾长，趾间微蹼。体表光滑湿润，富有皮肤腺，受到刺激后能分泌乳白色粘液，头部背腹面密布成对的疣粒，眼眶周围疣粒更为密集，排列较为整齐；头顶中部，上下唇缘及咽喉中部光滑无疣；吻端及头背之疣粒排列不甚规侧，眼眶下方、口角后及颈侧有成行疣粒，背腹面疣粒较大。
体表皮肤较为光滑，散布有小疣粒，受刺激时能分泌出似花椒味的白浆状粘液。沿体侧腋胯间有纵行皮肤褶。体色随栖居环境色彩而有差异，背面呈棕色、红棕色、黑棕色等，上面有颜色较深的不规则斑点，腹面浅褐色或灰白色。它可以用肺呼吸，但由于肺的发育不完善，因而也象青蛙一样，需要借助湿润的皮肤来进体交换，作为辅助呼吸，所以必须生活在水中或水域的附近。从生物进化的观点来看，它是从水中生活的鱼类向真正的陆栖动物演化的一个过渡类型。