Acrocanthosaurus là một trong các chi khủng long chân thú lớn nhất từng tồn tại. Mẫu vật lớn nhất (NCSM 14345) được ước tính dài 11,5 m (38 ft)[2] từ mõm đến chóp đuôi và nặng từ 5,7 t (6,3 tấn thiếu)[2][3] đến khoảng 6,2 t (6,8 tấn thiếu),[2], tối đa 7,25 t (7,99 tấn thiếu).[2] Hộp sọ của nó dài gần 1,3 m (4,3 ft).[4]

Sọ Acrocanthosaurus, như phần lớn các dị long khác, đều dài, dẹp và hẹp. Vùng cửa sổ trước hố mắt khá là lớn, chiếm hơn 1/4 chiều dài và 2/3 chiều cao. Phần bên ngoài hàm trên và phần bên trên xương mũi không thô ráp nhiều như ở Giganotosaurus và Carcharodontosaurus. Xương mũi chạy 2 đường thấp và dài từ lỗ mũi, dọc theo sống mũi, tới mắt rồi kết thúc tại xương lệ.[4] Đặc điểm này có ở tất cả các dị long.[5] Khác với Allosaurus, không có một chỏm nào gồ lên đặc biệt ở vùng xương này. Xương lệ và xương sau hố mắt gặp nhau phía trên mắt, làm cho vùng lông mày lồi lên, thường thấy ở dị long răng cá mập và khủng long Abel. Mỗi bên hàm trên có 19 cái răng cong, rời nhau. Số lượng răng cho hàm dưới hiện chưa được công bố chính thức. Răng Acrocanthosaurus rộng hơn Carcharodontosaurus nhưng không có những vết nhăn như ở các dị long răng cá mập khác. Phía trước vùng xương mang răng khá là vuông vức như ở Giganotosaurus, và nông, trong khi các phần phía sau rất là sâu. Acrocanthosaurus và Giganotosaurus có một cạnh dày ở mặt ngoài xương góc trên, bên dưới phần khớp nối với hộp sọ.[4]

Đặc điểm nổi bật nhất của Acrocanthosaurus là hàng gai thần kinh cao mọc trên các đốt sống cổ, lưng, hông và phần thượng đuôi. Hàng gai này cao hơn 2.5 lần chiều cao đốt sống mà từ đó chúng mọc.[1] Một số loài khủng long khác cũng có các gai này, thậm chí còn to hơn nữa. Ví dụ như Spinosaurus, các gai của nó cao gần 2 mét, gấp 11 lần chiều cao đốt sống.[6] Những gai thấp hơn có các búi cơ to được đắp, tương tự như ở bò rừng bizon hiện đại, cho nên có lẽ ở đây đã có một đường cao và dày chạy dọc trên lưng.[1] Người ta hiện chưa rõ các gai dùng để làm gì, có khả năng là để giao tiếp, trữ mỡ hoặc điều hòa thân nhiệt. Tất cả các đốt sống cổ và đốt sống lưng đều có các khoang bên lớn (khoang bên là phần xương rỗng ở các bên cột sống của khủng long, giúp làm giảm khối lượng xương mà vẫn giữ nguyên sức bền), trong khi ở đốt sống đuôi các khoang bên nhỏ hơn. Đặc điểm này giống với dị long răng cá mập hơn là với Allosaurus.[7]

Trừ các đốt sống, Acrocanthosaurus có một bộ xương tiêu biểu của một dị long. Nó đi bằng 2 chân, với một cái đuôi dài và nặng đối trọng với đầu và mình, giữ cho trọng tâm ở trên eo. Hai chi trước ngắn và khỏe hơn Allosaurus, nhưng các đặc điểm còn lại thì đều giống: mỗi tay có 3 ngón, các ngón đều có móng vuốt. Khác với nhiều loài khủng long thích nghi để chạy, xương đùi Acrocanthosaurus dài hơn xương chày và xương bàn chân,[4][7] cho nên có lẽ nó không chạy nhanh lắm.[8] Tuy thế, chân nó mạnh hơn Allosaurus. Mỗi bàn chân có 4 ngón, một đặc điểm thường thấy ở các loài khủng long chân thú, nhưng ngón cái thì nhỏ hơn nhiều so với các ngón khác, và cũng không bao giờ chạm đất.[4][7]