Al igual que otros saurópodos, Omeisaurus era herbívoro y grande. Medía 20,2 metros de largo y pesaba 9,8 toneladas.[5] Poseía un cuerpo robusto con un largo cuello. Su cráneo tenía forma de cuña, con unos 60 dientes biselados sin filos, ideales para arrancar la vegetación de la que se alimentaba. Las fosas nasales se encontraban, a diferencia de la mayoría de los saurópodos, cerca del final del morro. La parte posterior del Omeisaurus era más alta en sus caderas que en sus hombros.
Omeisaurus no sólo tiene un cuello largo, también tenía varias vértebras cervicales más que los saurópodos medios, con un total de 17. Las vértebras en sí mismas eran también más largas y grandes. Las grandes manadas de Omeisaurus vagaron probablemente, junto a los estegosáuridos como Tuojiangosaurus y Chungkingosaurus, siendo probablemente uno de los saurópodos más comunes de su época en China.O. fuxiensis fue la especie más pequeña, midiendo alrededor de 11 metros. O. tianfuensis tenía el cuello más largo del género, alrededor de 9 metros de largo. El único dinosaurio con un cuello mayor fue Mamenchisaurus. La porra de la cola encontrada en el mismo lecho de fósiles que Omeisaurus y que se había asignado a este género,[6] hoy se piensa que podría pertenecer a un Shunosaurus muy grande.[7][8]
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