В старинной китайской литературе встречаются описания более крупных 3и даже 4-метровых аллигаторов, но до наших дней такие гиганты не дожили. Молодые аллигаторы окрашены очень красиво. Общий фон тела аспидно-черный, на котором выделяются скрещивающиеся полосы канареечного цвета. На верхних веках у китайского аллигатора имеются своеобразные костные щитки, предохраняющие глаза от повреждений. Этими щитками он отличается от родственного вида – миссисипского, или щучьего аллигатора (A. mississippiensis), у которого подобной защиты нет. Конец морды у китайского аллигатора слегка вздернут вверх, зубы очень мощные и крепкие. Как и все настоящие аллигаторы, имеет костную перегородку в обонятельной полости, но костный брюшной панцирь отсутствует.

Период активности у китайского аллигатора включает все теплое время года (с апреля по октябрь). Охотится он в основном в ночное время, основная добыча – рыба и водные моллюски. Своими мощными зубами аллигатор щелкает крепкие панцири, как орехи, доставая нежное мясо. Довольно редко нападает на теплокровных животных, например уток и крыс.

Как и другие небольшие крокодилы, китайский аллигатор быстро растет и рано (в возрасте 4–5 лет) достигает половой зрелости. Брачный сезон у них приходится на летнее время, гон происходит преимущественно ночью. После окончания сезона размножения (в июле—августе) самки сооружают небольшие гнезда из прибрежной растительности, куда и откладывают 10–50 яиц. Молодые крокодилы вылупляются из яиц примерно через 10 недель. Поскольку китайский аллигатор преимущественно ночное животное, наблюдать за ним сложно, и до сих пор не выяснено, существует ли у этого вида забота о потомстве.

Относительно небольшая величина кладки (в среднем 20 яиц) говорит о существующей все-таки заботе, иначе наблюдался бы слишком большой процент гибели молодых животных, что отрицательно сказалось бы на численности вида.

В китайской мифологии аллигатор занимает почетное место, олицетворяя собой речного дракона.