Cymbospondylus byl jedním z největších ichtyosaurů. Délka fosílií se pohybovala od 6 do 10 metrů (20 až 33 stop). Byl také jedním z nejméně rybovitých ichtyosaurů, protože mu chyběla hřbetní ploutev a huňatý ocas. Měl však prodloužený čenich jako ostatní ichtyosauři.
Metr dlouhá hlava Cymbospondyla s velkými čelistmi obsahovala řady zubů uzpůsobených k chytání a držení ryb, belemnitů a hlavonožců, jako jsou amoniti. Dlouhý ocas byl vynikající pro plavání a umožňoval Cymbospondylovi pohybovat se vysokou rychlostí a účinně lovit hejna plovoucích ryb.
Dospělí Cymbospondylusové pravděpodobně trávili většinu času lovem v hlubokých pobřežních vodách a do mělkých vod se dostávali pouze za účelem rozmnožování nebo lovu sezónně dostupné kořisti. Stejně jako ostatní ichtyosauři i Cymbospondylus pravděpodobně rodil živá mláďata, protože neměl možnost klást vejce. Ta, když dosáhla dospělosti, měla pravděpodobně jen málo predátorů, pokud vůbec nějaké, kteří by jim mohli ublížit.
Úhořovitý ocas u Cymbospondyla tvořil téměř polovinu celkové délky těla a je možné, že ocas sloužil jako primární plavecký mechanismus. Podobně jako dnešní mořští hadi i Cymbospondylus pravděpodobně plaval kroucením těla ze strany na stranu.