Die Käfer werden 6,3 bis 10,2 Millimeter lang und sind damit die größten Vertreter ihrer Gattung in Mitteleuropa. Die Deckflügel sind blau, grün oder schwarzblau und fein gerillt, Kopf, Halsschild, Schildchen (Scutellum), Fühler und Beine sind gelbrot. Das dritte und vierte Fühlerglied und manchmal auch einige Glieder der Beine sind dunkel gefärbt. Etwas vergrößert kann man am ganzen Körper eine anliegende Behaarung feststellen. Wie alle Bombardierkäfer, besitzt auch der Große Bombardierkäfer einen Explosionsapparat am Hinterleib, den er zur Verteidigung gegen Fressfeinde einsetzt, indem er dem Angreifer reizende und übelriechende Gase aus zwei Röhren in seinem Hinterleib direkt ins Gesicht bläst (siehe Bombardierkäfer).