黑颈乌龟从外形分公母，背甲长123- 257毫米，宽110-192毫米，头较大，宽30.5-61.5毫米，约为背甲宽的1/4-1/3，个别达1/2。吻呈圆锥状，略突出于上缘，吻端向内下侧斜切;上颚喙缘平直，无细齿;眼大，眶圆，眶间距较狭窄。背甲长椭圆形而平扁，后侧缘较前侧缘略宽;有一明显脊棱，无侧棱;颈盾1枚，钟形，小;椎盾5枚，偶有6枚者，第一枚五边形，第二至第四枚为六边形，宽大于长;肋盾4对，缘盾12对，偶有11或13对，体前、后端缘盾略向上翻翘;臀盾1对，呈矩形。甲桥宽厚而明显，具腋盾和胯盾。腹甲平坦，稍短于背甲，前缘平直，后缘凹缺深，呈“^”形或月牙形;腹盾缝>股盾缝><胸盾缝>肛盾缝>喉盾缝>肱盾缝。四肢略平扁，前肢具若干排矩形的角质大鳞，后肢在胫蠊骨后部被小鳞;趾间全蹼。尾圆锥形，雌龟尾长约为背甲长的1/4-1/3，雄龟及幼龟尾长约为背甲长的1/2。
头颅骨有一骨质颧弓;方轭骨与眶后骨、轭骨切接;顶骨前缘呈“M”形，后方的延伸部不达上枕骨之末端;鳞骨后端锐角状;上枕骨后端平直。上颚咀嚼面宽阔，无中央嵴。骨质内鼻孔位于眼眶后半部的同一平面上。下颚左右齿骨的交角大于或等于90度;冠状骨高，与下颚长之比为1:2.2。椎板9枚，呈六边形，其短边位于前面;肋板8-9对;缘板11-12对。腹甲与背甲以骨缝连接;腹板具发达的腋柱和胯柱，向上伸展至肋板外缘;肱胸盾缝于内腹板后部1/4-1/3处横切。
背甲一般棕褐色或黑褐色，有些个体每一盾片的中央部色较浅淡。腹甲棕黄色，缀有不规则的棕褐色斑纹。甲桥棕褐色、黑褐色或棕灰色，与腹甲颜色明显不同。雌性个体的头、四肢、尾及身体柔软部分均为黑色或黑灰色;头腹面色浅，有不规则的黄色斑纹，下颚后缘的斑纹有时呈弧形，咽喉部常有2条黄色的短纵纹，头侧有深色镶边的暗黄色条纹，分别由鼓膜上下后伸至颈部;肱、股腹面与身体相连处黄色，尾基腹面亦具黄色的纵纹，四肢前缘的大鳞黑色。雄性个体头、背栗棕色或棕褐色;上下喙、颈侧和头、颈、肱、股的腹面以及与身体相连处柔软部均为鲜桔红色;四肢的两侧和前缘大鳞、蹼的腹面亦为红色或稍抹红;缘盾腹面棕褐色和桔红色交错成斑，其上覆有绛红色污斑;头侧有黑色边缘的淡红色纵纹，从眼后沿鼓膜上下分别向后延伸;尾背黑色，有3条暗红色纵纹，尾基腹面鲜红色，自泄殖腔开口至尾基有一条红色纵纹。
