木质藤本，干后常变黑褐色。茎、小枝有短柔毛，老枝近无毛。一至二回羽状复叶，有5-11小叶或更多，基部一对或顶生小叶常2-3浅裂、全裂至3小叶，中间一对常2-3浅裂至深裂，茎基部一对为三出叶；小叶片或裂片革质，卵形至卵圆形，或长圆形，长1.5-7厘米，宽0.5-4厘米，顶端钝、锐尖、凸尖或微凹，基部圆形、截形或楔形，全缘，有时裂片或第二回小叶片再分裂，两面网脉突出，沿叶脉疏生短柔毛或近无毛。

分布于我国分布于山西南部及太行山一带（海拔700-1200米）、河北(800-1750米）、山东、河南西部(200米左右）、安徽东北部及江苏徐州专区。生山坡草地、丛林中或路旁。模式标本采自北京附近。

铁线莲性耐寒（茎和根系可耐-10℃低温），耐旱，较喜光照，但不耐暑热强光，喜深厚肥沃、排水良好的碱性壤土及轻沙质壤土。根系为黄褐色肉质根，不耐水渍。

与秦岭铁线莲C. obscura的区别在于后者小叶片或裂片纸质，顶端锐尖或渐尖，两面网脉不明显; 花较大，直径2.5-5厘米，萼片顶端尖或钝，除外面边缘密生绒毛外，其余无毛。

株形丰满美观，为提高观赏效果；而不可修剪，以防剪除花芽，导致当年无花可赏。一般可在秋季植株进入休眠后进行轻度修剪，只剪除过于密集、纤细和病虫茎蔓即可，对于过长的、徒长茎蔓，也可采用修剪进行短缩。铁线莲的茎细而脆容易折断，应注意对茎蔓的绑缚牵引。对于要保留的枝条，操作时要注意保护，以防折断。