Les feuilles de rudbeckie trilobée mesurent de 2 à 4 pouces (5 à 10 cm) de long, présentant généralement trois lobes distincts. Ces feuilles caduques sont simples et alternent dans leur disposition. Les lobes peuvent varier en proéminence, mais ils donnent aux feuilles une forme unique, légèrement triangulaire. La surface de la feuille est généralement lisse, avec une texture subtile et de fines structures ressemblant à des poils des deux côtés. La couleur est d'un vert riche, et les nervures sont clairement visibles, créant un motif bien défini sur la surface de la feuille, aidant à une photosynthèse efficace.

Les fleurs de rudbeckie trilobée sont saisissantes avec un diamètre de 2 à 3 pouces (5 à 7,5 cm), présentant des pétales jaune vif arrangés autour d'un centre brun foncé proéminent. Ces fleurs sont généralement observées au sommet de tiges supérieures individuelles et créent un contraste visuel attrayant. Elles fleurissent de la fin de l'été à l'automne, principalement de juillet à octobre, exposant leurs couleurs vibrantes dans le jardin. La disposition des pétales autour du disque central est distincte, facilitant l'identification de cette vivace à floraison tardive.

La tige de rudbeckie trilobée est densément ramifiée, offrant une apparence buissonnante. Elle varie de 2 à 4 pieds (60 à 122 cm) en hauteur. Les tiges sont généralement vertes mais peuvent devenir rougeâtres avec l'âge. Elles présentent une texture légèrement rugueuse due à de fins poils. Les tiges sont modérément épaisses, d'environ 1/8 à 1/4 pouce (3 à 6 mm) de diamètre. Ce schéma de ramification soutient l'habitat florifère prolifique de la plante et contribue à sa stabilité structurelle globale.

Le fruit de rudbeckie trilobée est une petite graine sèche connue scientifiquement sous le nom d'akène. Chaque akène, de forme grossièrement ovale à oblongue, mesure généralement environ 0,1 pouce (2-3 mm) de long, avec une texture légèrement côtelée. Il ne possède aucune caractéristique charnue ou juteuse typiquement associée aux fruits. La couleur évolue d'une teinte verdâtre à un brun foncé ou noir au fil de la saison. Ces akènes sont souvent couronnés d'un calice réduit, appelé pappus, qui peut aider à leur dispersion par le vent.