花淡红色或紫色，直径5厘米，顶生圆锥花序长15-25厘米，有时可达46厘米；花梗长1-1.5厘米，花轴、花梗及花萼外面均被黄褐色糠粃状的密毡毛；花萼有棱12条，被糠粃状毛，长约13毫米，6裂，裂片三角形，反曲，内面无毛，附属体鳞片状；花瓣6，近圆形至矩圆状倒卵形，长2.5-3.5厘米，几不皱缩，有短爪，长约5毫米；雄蕊多数，达100-200；子房球形，4-6室，无毛，花柱长2-3厘米。蒴果球形至倒卵状矩圆形，长2-3.8厘米，直径约2厘米，褐灰色，6裂；种子多数，长10-15毫米。花期5-7月，果期10-11月。

大花紫薇多分布于低海拔湿润地带，生长于良好的立地条件如沿河一带和沼泽地，但也能生长于冲积土上的森林里。大花紫薇喜高温湿润的气候环境，年平均气温21-23℃，能耐轻霜及短期最低温-2℃，年降水量1500毫米。属阳性树种，不耐阴，喜欢疏植或散生，适生于肥沃湿润的酸性土壤。