墨西哥黄睡莲是多年水生草本植物；根状茎短粗。新叶橄榄绿色，密布紫色或红褐色斑点；叶背铜红色，具小的紫色斑点。叶片卵形，叶径19-23厘米，有不规则的锯齿状边缘。叶基通常开裂。叶柄绿黄色，无绒毛。
黄色花瓣，花杯状而后转为星状，花径15-20厘米，花挺水15厘米以上，花瓣约23-24厘米。雄蕊比花瓣短，花药条形，长3-5毫米；柱头具5-8辐射线。萼片绿黄色，4 枚。花药及雄蕊深黄色。花梗绿黄色，无绒毛。
浆果球形，直径2-2.5厘米，为宿存萼片包裹；种子椭圆形，长2-3毫米，黑色。花期6-8月，果期8-10月。
