El Omeisaurus se caracterizaba por tener unos orificios nasales muy bajos, casi en el extremo del hocico, lo que indica que no se alimentaba de plantas acuáticas. Poseía un cuello muy largo y un cuerpo relativamente pequeño que se apoyaba sobre cuatro patas robustas. Alzaba el cuello con mucha facilidad, como si fuera un elevador, ya que las vértebras del cuello y las espalda contaban con apófisis espinosas que estaban unidas entre sí por medio de ligamentos. También destacaba la maza ósea que tenía al final de la cola, que servía para golpear a los depredadores. Una atractiva teoría sugiere que el largo cuello y la maza del animal actuaban de forma que el largo cuello simulaba una cola y la maza, que quizás estuviera muy colorida actuaba como si fuera una cabeza para engañar a los depredadores.