丛毛羊胡子草为多年生草本植物，具短而粗的根状茎。秆密丛生，钝三稜形，少有圆筒状，无毛，高14-78厘米，直径1-2毫米，基部有宿存的黑色或褐色的鞘。

秆生叶不存在，具多数基生叶，叶片线形，边缘向内卷，具细锯齿，渐向上渐狭成刚毛状，顶端三稜形，其长超过花序，宽0.5-1毫米。叶状苞片长超过花序；小苞片披针形，上部刚毛状，边缘有细齿；长侧枝聚繖花序繖房状，长6-22厘米，具极多数小穗；小穗单个或2-3个簇生，长圆形，在开花时为椭圆形，长6-12毫米，基部有空鳞片4片；空鳞片两大两小，小的长约为大的1/2，卵形，顶端具小短尖，褐色，膜质，中肋明显，呈龙骨状突起，有花鳞片形同空鳞片而稍大，长2.3-3毫米；下位刚毛极多数，成熟时长超过鳞片；长达7毫米，无细刺；雄蕊2，花药顶端具紫黑色、披针形的短尖，短尖长约为药的1/3;柱头3。

小坚果狭长圆形，扁三稜形，顶端尖锐，有喙，深褐色，有的下部具棕色斑点，长（速喙在内）2.5毫米，宽约0.5毫米。花果期6-11月。