Protoceratops dài trung bình khoảng 1,8 m (6 ft) và cao khoảng 0,6 m (2 ft) tính tới vai. Khủng long trưởng thành có thể cân nặng tới gần 400 pound (180 kg)[2]. Một lượng lớn mẫu vật tìm thấy với mật độ cao cho thấy Protoceratops có lẽ sinh sống thành bầy[2].

Protoceratops là các loài khủng long tương đối nhỏ với hộp sọ lớn tương xứng. Mặc dù là động vật ăn cỏ, nhưng Protoceratops dường như lại có các quai hàm khỏe, có khả năng tạo ra những cú cắn mạnh. Các quai hàm này có hàng chục răng thích hợp với việc nhai các loại thực vật dai cứng[2]. Hộp sọ bao gồm một mỏ lớn ở phía trước và 4 cặp lỗ (hốc) hộp sọ. Cặp lỗ ở phía trước nhất là các lỗ mũi, nhỏ hơn đáng kể so với lỗ mũi ở các chi muộn hơn. Protoceratops có các hốc mắt lớn (các lỗ chứa mắt), đường kính khoảng 50 milimét[3]. Phía sau hai mắt là các hốc nhỏ hơn, gọi là hốc cận thái dương.

Chi khủng long này có diềm xếp nếp cổ tại phía sau hộp sọ. Diềm xếp nếp này chứa hai hốc đỉnh lớn (các lỗ tại diềm xếp nếp), trong khi hai má của nó có các xương gò má lớn[4]. Kích thước và hình dạng chính xác của diềm xếp nếp cổ thay đổi tùy theo từng cá thể; một số có các diềm xếp nếp ngắn và gọn gàng trong khi những mẫu vật khác lại có diềm xếp nếp với độ dài gần một nửa chiều dài hộp sọ. Diềm xếp nếp chủ yếu bao gồm xương đỉnh và một phần của xương vảy. Một số nhà nghiên cứu, như Peter Dodson[3] cho rằng kích thước và hình dáng khác biệt của các xương này là do lưỡng hình giới tính và tuổi của mẫu vật.