Der Wiesen-Sauerampfer wächst als ausdauernde krautige Pflanze und erreicht Wuchshöhen von 30 bis 100 Zentimeter. Als Überdauerungsorgan dient ein faseriges Rhizom mit kräftigen Sprosswurzeln. Die unteren Blätter sind langgestielt und von elliptisch-länglicher Form, während die weiter oben dem Stängel entspringenden Blätter pfeilförmig sind. Seine tütenförmigen Blattscheiden (Ochrea) sind durch Verwachsung der Nebenblätter entstanden und dienen als Knospenschutz.
Die Blütezeit reicht von Mai bis August. Der Wiesen-Sauerampfer ist zweihäusig (diözisch). An blattlosen Blütenstandsschäften stehen die rispigen, thyrsenförmigen Gesamtblütenstände, die aus dichasial wickeligen Teilblütenständen bestehen. Die relativ kleinen Blüten sind rot. Die inneren drei Perigonblätter besitzen einen roten Rand und wachsen (bei den weiblichen Blüten) nach der Anthese weiter und hüllen dann als „Valven“ die kleinen Nussfrüchte ein.