Rosa rugosa wächst als sommergrüner Strauch, der Wuchshöhen von etwa 1,50 Metern erreicht. Er breitet sich oft durch unterirdische Ausläufer rasenartig aus. Die Kartoffelrose besitzt kurze, starke Stacheln. Die wechselständig angeordneten Laubblätter sind 8 bis 15 Zentimeter lang und unpaarig gefiedert mit fünf bis neun Fiederblättchen. Mit ihrer runzeligen Oberfläche erinnern die Laubblätter an Blätter der Kartoffel.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 14.
Die Blütezeit reicht von Juni bis September. Die leicht duftenden Blüten besitzen einen Durchmesser von 6 bis 8 Zentimetern. Die fünf freien Kronblätter sind dunkelrosafarben bis weiß. Ihre relativ großen, bis über 2 Zentimeter dicken Hagebutten färben sich bei Reife ziegelrot.