洋紫荆是落叶乔木；树皮暗褐色，近光滑；幼嫩部分常被灰色短柔毛；枝广展，硬而稍呈之字曲折，无毛。叶近革质，广卵形至近圆形，宽度常超过于长度，长5-9厘米，宽7-11厘米，基部浅至深心形，有时近截形，先端2裂达叶长的1/3,裂片阔，钝头或圆，两面无毛或下面略被灰色短柔毛；基出脉（9-）13条；叶柄长2.5-3.5厘米，被毛或近无毛。

总状花序侧生或顶生，极短缩，多少呈伞房花序式，少花，被灰色短柔毛；总花梗短而粗；苞片和小苞片卵形，极早落；花大，近无梗；花蕾纺锤形；萼佛焰苞状，被短柔毛，一侧开裂为一广卵形、长2-3厘米的裂片；花托长12毫米；花瓣倒卵形或倒披针形，长4-5厘米，具瓣柄，紫红色或淡红色，杂以黄绿色及暗紫色的斑纹，近轴一片较阔；能育雄蕊5,花丝纤细，无毛，长约4厘米；退化雄蕊1-5，丝状，较短；子房具柄，被柔毛，尤以缝线上被毛较密，柱头小。

荚果带状，扁平，长15-25厘米，宽1.5-2厘米，具长柄及喙；种子10-15颗，近圆形，扁平，直径约1厘米。花期全年，3月最盛。