大字杜鹃是落叶灌木,高1-4.5米;枝近于轮生,幼枝黄褐色或淡棕色,密被淡褐色腺毛,老枝灰褐色,无毛。叶纸质,常5枚集生枝顶,倒卵形或阔倒卵形,长4.5-7.5厘米,宽2.5-4.5厘米,先端圆形或微有缺刻,具短尖头,基部楔形,边缘微波状,上面深绿色,秋后变成黄色或深红色,散生腺毛和微柔毛,下面苍白色,沿中脉具刚毛或腺毛,中脉基部的两侧被微柔毛,中脉和侧脉在上面凹陷,下面凸出;叶柄长2-4毫米,被刚毛或腺毛。花芽卵球形,鳞片卵形,先端钝,外面沿中部至顶端被伏生微柔毛。
伞形花序顶生,有花3-6朵,先花后叶或与叶同时开放;花梗长1.2厘米,密被腺毛;花萼5裂,裂片卵状椭圆形,长7毫米,外面及边缘具腺毛;花冠蔷薇色或白色至粉红色,辐状漏斗形,长2.7-3.2厘米,裂片5,阔倒卵形,上方3枚具红棕色斑点,花冠管长9毫米,外面被微柔毛;雄蕊10,不等长,部分伸出于花冠外,花丝扁平,中部以下被微柔毛;子房卵球形,具腺毛,花柱比雄蕊长,中部以下具短柄腺毛。
蒴果长圆球形,黑褐色,长达1.7厘米,密被腺毛。花期5月,果期6-9月。