Tương tự như nhiều loài trong chi Synodontis, S. caudalis xương đỉnh đầu của chúng kéo dài ra phía sau đến tia vây đầu tiên của vây lưng thì dừng lại.[6] Hai bên đầu chúng mọc ra hai cái xương hẹp, cứng, phẳng, chiều dài hơn chiều rộng, đỉnh thì nhọn.[3] Nhờ bộ phận này mà các nhà nghiên cứu có thể nhận dạng được loài cá này.

Chúng có 3 cặp râu. Một cặp ở hàm trên thì dài, không phân nhánh, không có màng ở nối với cơ thể ở gốc, khi mở rộng thì có chiều dài  3⁄4 chiều dài của đầu[3]. Còn hai cặp ở dưới thì có độ dài không bằng nhau. Cặp ngoài cùng thì thì dài hơn cặp trong cùng chưa đến 2 lần và cả hai đều phân nhánh.[3]

Tia vây đầu tiên của vây lưng và vây ngực thì cứng và có đỉnh nhọn[4]. Ở phần lưng thì hơi cong, dài khoảng  3⁄4 chiều dài của đầu, phía trước thì mềm và phía sau thì có răng cưa[3]. Còn ở phần ngực thì dài như vây lưng và có răng cưa ở 2 bên[3]. Vây hậu môn thì có 3 tia vây không nhánh và 8 tia vây phân nhánh, đỉnh nhọn[3]. Vây đuôi thì chia ra làm 2 rất rõ ràng.[3]

Ở hàm trên thì răng của chúng có hình cái đục, còn ở hàm dưới thì có hình chữ S (hay hình cái móc)[4][6]. Số lượng răng ở hàm dưới thường được dùng để phân biệt các loài, ở Synodontis caudovittatus thì hàm dưới có khoảng 30 cái răng.[3]

Cơ thể của loài cá này có màu hơi xám, có đốm tối nhỏ, lưa thưa. Vây thì có màu tối, còn gai và phần vây bị kéo dài thì có màu hơi trắng. Đuôi có màu xám trắng và có sọc đen đậm ở mỗi thùy đuôi. Râu màu trắng.[3]

Chiều dài của chúng khi trưởng thành có thể lên đến 26 cm (10 in)[2]. Nhìn chung thì cá thể giống cái thì to hơn giống đực dù cùng lứa tuổi với nhau.[7]

Cơ thể chúng có màu nâu và được bao phủ với nhiều đốm màu tối.[3]

Chiều dài của chúng khi trưởng thành có thể lên đến 70 cm (28 in)[2]. Nhìn chung thì cá thể giống cái thì to hơn giống đực dù cùng lứa tuổi với nhau.[7]