A Phoenix loureiroi contém plantas solitárias e agrupadas com troncos de 1-4 m de altura e 25 cm de largura, geralmente cobertos por bases de folhas velhas. As folhas variam até certo ponto, mas geralmente atingem 2 m de comprimento com folíolos largos na base e ápices fortemente pontiagudos. Os folíolos emergem da ráquis em ângulos variáveis, criando uma folha rígida e plumosa. O fruto é uma drupa de uma só semente, negro-azulada quando madura, produzida em inflorescências erectas e amarelas, geralmente escondidas na coroa das folhas. A espécie é conhecida pela sua variabilidade em diferentes habitats.