牡丹花的外形是嬌艷的，花單生枝頂，直徑10-17厘米；花梗長4-6厘米；苞片5，長橢圓形，大小不等；萼片5，綠色，寬卵形，大小不等；
花瓣5，或為重瓣，玫瑰色、紅紫色、粉紅色至白色，通常變異很大，倒卵形，長5-8厘米，寬4.2-6厘米，頂端呈不規則的波狀；雄蕊長1-1.7厘米，花絲紫紅色、粉紅色，上部白色，長約1.3厘米，花藥長圓形，長4毫米；
花盤革質，杯狀，紫紅色，頂端有數個銳齒或裂片，完全包住心皮，在心皮成熟時開裂；心皮5，稀更多，密生柔毛。蓇葖長圓形，密生黃褐色硬毛。花期5月；果期6月。