Echinopsis mirabilis crece de forma individual. El tallo es cilíndrico, de color café muy oscuro o parduzco con brotes parduzco verdoso que alcanzan de 12 a 15 centímetros de altura con 2 cm de diámetro. Tiene once costillas que son ligeramente onduladas. La columna central con areolas con espinas rectas de 1 a 1,5 centímetros de largo. Las 9 a 14 espinas radiales son delgadas y rectas. Las flores son tubulares estrechas y blancas que aparecen cerca de las puntas de los brotes y con un olor bastante desagradable. Miden de 11 a 12 cm de largo. Los frutos alcanzan un diámetro de 0,6 a 1 cenm y 3,5 a 4 cm de largo.

Echinopsis mirabilis es un cactus pequeño con un tallo cilíndrico, de color marrón oscuro, generalmente solitario, con espinas negras y grises. El tallo puede alcanzar hasta 15 cm de altura y 2,5 cm de diámetro.