ทองหลางเป็นไม้ต้นขนาดกลาง สูง 10-25 เมตร ผลัดใบ เรือนยอดทรงกลมทึบ เปลือกสีน้ำตาลอมเทามีลายสีขาวคล้ายร่องแตกตามแนวยาว ลำต้นและกิ่งมีหนามสั้นสีดำ 

ใบ : ประกอบมี 3 ใบย่อย เรียงเวียนสลับ ใบรูปไข่หรือรูปไข่แกมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน กว้าง 5-6 ซม. ยาว 6-8 ซม. ปลายใบแหลม โคนใบมน ใบอ่อนมีขนประปราย ใบแก่เกลี้ยงสีเขียวเข้มเป็นมันมีลายเหลืองตามแนวเส้นใบแผ่นใบหนาคล้ายแผ่นหนัง ขอบใบเรียบ เส้นแขนงใบข้างละ 7-8 เส้น ก้านใบยาวถึง 20 ซม. 

ดอก : สีแสดแดงหรือสีขาว ดอกรูปถั่ว ออกเป็นช่อแบบช่อกระจะขนาดใหญ่บริเวณปลายกิ่ง ช่อดอกยาว 17-47 ซม. ดอกบานเต็มที่กว้าง 7-8 ซม. กลีบเลี้ยงโคนเชื่อมติดกันปลายแยก 2 แฉก ไม่สมมาตรกัน กลีบดอกสีแดงหรือส้มมี 5 กลีบ เรียงซ้อนทับกัน มีกลิ่นหอมอ่อนๆ 

ผล : เป็นฝักแห้งแตก รูปทรงกระบอก สีน้ำตาลเข้ม ลักษณะเป็นข้อต่อกัน กว้าง 1-2.5 ซม. ยาว 15-45 ซม. เมล็ด รูปไข่สีน้ำตาลแดง