Ngựa vằn đồng bằng có kích thước trung bình, cơ thể săn chắc và các chân tương đối ngắn. Ngựa vằn trưởng thành cao khoảng 1,4 mét tính từ vai trở xuống, dài khoảng 2,3 mét, và trọng lượng khoảng 230 kg. Giống như các loài ngựa vằn khác, chúng có các vằn màu đen và trắng đậm màu và không có bất kỳ 2 cá thể nào nhìn tương tự nhau. Hiện nay, người ta công nhận chúng có ba phân loài, cộng với hai phân loài khác đã tuyệt chủng.

Tất cả đều có các vằn theo chiều đứng ở phần phía trước của cơ thể, có xu hướng trở thành nằm ngang ở phần phía sau cơ thể. Quần thể phía bắc có các vằn rõ ràng và hẹp hơn; quần thể phía nam có số lượng vằn dao động nhưng ít hơn ở các phần dưới, chân và phần sau cơ thể. Phân loài đầu tiên được miêu tả là Quagga, hiện nay đã tuyệt chủng, có phần sau cơ thể màu nâu. (Về mặt chuyên môn thì do Quagga đã được miêu tả đầu tiên là E. quagga, nên tên gọi chuẩn xác về mặt động vật học cho dạng phổ biến nhất của ngựa vằn đồng bằng là E. quagga burchelli.)