Dvouletá až vytrvalá, mohutná, 1 až 5 m vysoká bylina. Lodyha tlustá (v dolní části až 10 cm v průměru), brázditě žebernatá, štětinatá, červeně skvrnitá. Listy velké (přízemní až 2 m dlouhé), 3četné nebo zpeřené, na spodní straně roztroušeně chlupaté, koncový lístek dělen ve 3 ostře špičaté a na okraji pilovité úkrojky, postranní úkrojky jsou peřeně dělené, horní lodyžní listy jsou oproti spodním výrazně menší. Květy uspořádány v mnoha okolících, z nichž největší je vrcholový okolík, který může mít až 60 cm v průměru a složen bývá z 30 až 100 (někdy i více) okolíčků. Obal okolíků je složen z 1 až 12 kopinatých až čárkovitých listenů, z nichž část nebo všechny po odkvětu opadávají, obalíčky okolíčků jsou složeny z 8 až 15 listenů podobného tvaru. Květy jsou 5četné, bílé, korunní lístky obvejčité, vnější 2laločné. Kvete v červnu až září.
Vlhčí louky, okraje lesů, lesní světliny, podél cest, břehy, příkopy, vlhčí rumiště, neudržované zahrady, na půdách výživných, dusíkatých, hlinitých, vlhčích, mírně zásaditých až mírně kyselých. Na vhodných stanovištích se často bolševník velkolepý chová jako velmi vitální druh, který vytváří rozsáhlé porosty a mění (ochuzuje) skladbu rostlinného společenství ve svém okolí a celkem snadno a nekontrolovatelně se šíří dál (jedna rostlina vytvoří ročně až okolo 25 000 semen, která si udržují dobrou klíčivost po dobu cca 10 let).
odobně jako bolševník obecný obsahuje i bolševník velkolepý furanokumariny (bergapten, imperatorin, xanthotoxin, psoralen aj.), které mohou po doteku zejména na světle vyvolat na kůži pigmentové skvrny, otoky, puchýře nebo záněty, jež se jen pomalu hojí. Nejvíce těchto látek je zřejmě přítomno v nezralých plodech, ale ani jiné části bolševníku jich nejsou prosty.