Kosaciec mieczolistny dorasta do 100 cm wysokości. Wytwarza grube, pełzające kłącza. Liście do 80 cm długości, ciemnozielone (także biało-żółto obrzeżone w odm. "Variegata"), szerokie, mieczowate. Pędy kwiatostanowe niewiele wystające ponad długie liście, zwykle rozgałęzione, składają się z kilku dużych kwiatów średnicy do 20 cm. Kwiaty w różnej kolorystyce (odcienie niebieskiego, lawendowego, fioletowego, czerwonego, różowego i bieli) i różnym rysunku (w zależności od odmiany) pojawiają się od czerwca do lipca. Cechą charakterystyczną kwiatów jest nieco spłaszczony wygląd i wielkość znacznie większa od kwiatów pozostałych gatunków irysów. Kosaciec mieczolistny wymaga żyznej gliniastej, lekko kwaśnej gleby, lubi wilgoć w okresie wegetacji, zimą należy chronić go przed wilgocią. Preferuje stanowiska słoneczne. Polecany do wysadzania przy zbiornikach wodnych, na rabatach.