Ο Αμαργάσαυρος ήταν σαυρόποδο με μήκος γύρω στα 10 μέτρα και βάρος γύρω στους 2,6 τόνους. Είχε μακριά ουρά και λαιμό, ένα μικρό κεφάλι, και έναν κορμό σε σχήμα βαρελιού που υποστηριζόταν σε τέσσερα πόδια που έμοιαζαν με κολώνες. Ο λαιμός του ήταν μικρότερος από ότι στα περισσότερα  σαυρόποδα  με μήκος 2,4 μέτρα. Ο μόνος γνωστός σκελετός προέρχεται από  τα ιζηματογενή πετρώματα του σχηματισμού Lα Amarga, στη βόρεια Παταγονία, ο οποίος χρονολογείται στη πρώιμη κρητιδική περίοδο περίπου 130 έως 120 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά του σκελετού ήταν οι εξαιρετικά ψηλές, προς τα πάνω σπονδυλικές προεξοχές στο λαιμό και στους πρόσθιους ραχιαίους σπονδύλους που σχημάτιζαν μια διπλή σειρά.

Όλα τα μέλη των Διπλοδοκοειδών στα οποία ανήκει ο Αμαργάσαυρος, χαρακτηρίζονται από το μουσούδι σε σχήμα κουτιού και τα λεπτά δόντια στο μπροστινό μέρος του στόματος κατάλληλα για την αποκοπή φύλλων. Ο Αμαργάσαυρος μπορούσε να στηρίζεται μόνο στα πισινά του πόδια και την ουρά του για να φτάνει τα ψηλά κλαδιά.