中国鸟龙的体型较小，体长1米，高0.45米，体重2千克，是一种结构轻巧的肉食性恐龙。因为发现了包括在内的多具保存精美的化石，所以为我们在形态学、构造学以及生理学上对中国鸟龙有了准确的认识。

中国鸟龙长有一个长14厘米的大脑袋，其脑袋占身体的比例比大部分驰龙科恐龙的脑袋比例大。中国鸟龙的头骨嘴鼻部细长，脑部膨大，其鼻孔、眶前孔和眼眶孔很大，整个头骨从侧面看呈三角形。