扇形鸢尾是多年生草本植物。根状茎粗壮，直径约1厘米，横走，节明显，节间长，黄白色；须根分枝较多，黄白色。地上茎扁圆柱形，高50-100厘米，直径1-1.5厘米，节明显，残留有老叶的叶鞘。叶黄绿色，表面皱褶，10余枚密集于茎顶，基部互担套叠，排列成扇面状，叶片宽剑形，长50-70厘米，宽5-7厘米，顶端渐尖，基部鞘状，有十多条纵脉。

花茎高30-50厘米，直径约 7毫米，有纵棱和浅沟；总状圆锥花序，有5-7个分枝；每个分枝处生有苞片3-5枚，膜质，绿色，披针形至狭卵形，长1.5-2.5厘米，宽约1厘米，顶端钝，内包含有2-4朵花；花蓝紫色，直径7.5-8厘米；花梗长约1.5厘米；花被管喇叭形，长约2厘米，外花被裂片倒卵形，长4.5-5厘米，宽2.4-2.8厘米，有深紫色的斑点及条纹，边缘有波状皱褶，中肋上有不整齐的黄色鸡冠状附属物，内花被裂片倒披针形或狭倒卵形，长3.5-4厘米，宽1-1.3厘米，花盛开时向外倾斜；雄蕊长约3厘米，花药黄色，花丝白色；花柱分枝淡蓝色，扁平，拱形弯曲，长3-3.5厘米，宽0.8-1厘米，顶端裂片繸状丝裂，子房绿色，纺锤形，长7-8毫米。

蒴果椭圆形，长2.8-3.5厘米，直径1.3-1.5厘米，顶端有短尖，无明显的喙，有6条肋，其中3条肋较明显而突出；种子棕褐色，扁平，半圆形，直径约4毫米。花期4月。果期5-8月。