棘龍的背部有明顯的長棘，是由脊椎骨的神經棘延長而成，高度可達1.65米（正模最大的一根），長棘之間推斷生前有面板連結，形成一個巨大帆狀物（然而有極少數科學家卻認為這些長棘是由肌肉覆蓋著，形成隆肉或是背脊，類似美洲野牛的脊背）。對於這帆狀物的功能，功能很可能包含調節體溫、儲存脂肪能量、散發熱量、吸引異性、威脅對手、吸引獵物等。

棘龍的頭顱骨長1.75米，外形類似上龍類，棘龍被認為是半水生動物。一項針對棘龍科牙齒的氧同位素組成研究顯示棘龍是已知的唯一會游泳的肉食恐龍。

棘龍因為其獨特的帆狀物、巨大的體型而著名。對於棘龍的瞭解，大部分來自於二戰期間被摧毀的較完整化石以及如今發現的一些牙齒、頭骨、背帆、胳膊、爪子、腳指頭。到如今為止，有一些頭骨、頸椎、背帆、爪子、腳指頭的化石儲存在博物館和科研機構裡，尾巴和軀幹的化石在二戰期間已被摧毀，在2008至2013年在摩洛哥第一次發現了後肢和骨盆殘片。在2005年所發現的上頜骨，顯示棘龍擁有約1.8米長的頭骨。棘龍的口鼻部狹窄，佈滿筆直的圓椎狀牙齒，牙齒缺乏鋸齒邊緣，類似其他的棘龍科恐龍。齒冠長度最長可達12.5釐米（1915年零碎無編號個體，疑似IPHG-1912-X），一般牙齒長度8-15釐米之間。

棘龍的帆狀物是由非常高大的神經棘所構成，這些神經棘從背部脊椎骨延伸出來。這些神經棘的長度約是脊椎骨的7到11倍長。這些神經棘的前後長度較為一致，而盤龍目的基龍與異齒龍的神經棘長度有大規模差異，形成一個半月形帆狀物。跟棘龍生存於相同時代、地區的禽龍類豪勇龍，背部也有高大帆狀物，而神經棘的末端較厚。截止2020年，棘龍屬下有且僅有單一物種，埃及棘龍（Spinosaurus aegyptiacus Stromer, 1915）；而於1996年命名的斯基瑪薩龍屬（Sigilmassasaurus）與2011年命名的奧沙拉龍屬（Oxalaia）現被認為屬於棘龍屬的異名，其物種亦被統一認為屬於埃及棘龍。

棘龍的第一個化石是在1912年發現於埃及西部的拜哈里耶綠洲，並由德國古生物學家恩斯特.斯特莫爾在1915年命名為模式種埃及棘龍。之後在拜哈里耶綠洲也發現了其他的化石碎片，包含脊椎與後肢，恩斯特·斯特莫在1934年將這些化石標名為" SpinosaurusB",但在1944年二戰期間存放化石的慕尼黑博物館被炸燬,化石也隨之化為烏有。

2014年，一副新的高完整度棘龍化石在位於摩洛哥境內的撒哈拉沙漠被挖掘出土。