Son trait distinctif était sa tête massive munie de dents longues, finement dentelées et recourbées, similaires à celles d’un requin, capables d’arracher d’immenses lambeaux de chair à ses proies. Son crâne allongé, ses mâchoires puissantes et son cou robuste lui permettaient d’exercer une force redoutable lors de l’attaque. Carcharodontosaurus possédait des membres antérieurs relativement courts mais robustes, terminés par des griffes acérées pouvant servir à agripper les proies ou lors de combats avec d’autres carnivores.