Vegetative Merkmale
Der Wiesensalbei ist eine ausdauernde krautige Pflanze, die Wuchshöhen von meist 30 bis 50 (20 bis 60) Zentimetern erreicht. Sie bildet eine haltbare, stark verholzende Pfahlwurzel, die bis 50, selten bis zu 80 Zentimeter lang ist. Die oberirdischen Pflanzenteile sind dunkelgrün und locker abstehend behaart und oft verkahlend. Der kräftige, vierkantige, gerillte, hohle, aufrechte oder aufsteigende Stängel ist höchstens im Bereich des Blütenstandes verzweigt und locker abstehend behaart sowie im unteren Bereich verkahlend. Die Pflanzenteile riechen wenig.
Es sind nur ein bis drei Paare von rasch an Größe und Stiellänge abnehmenden gegenständigen Stängelblättern vorhanden. Der Rest sind grundständige Laubblätter. Die Grundblätter sind in Blattstiel und -spreite gegliedert. Ihr Blattstiel ist 3 bis 7 Zentimeter lang. Ihre Blattspreite ist eiförmig bis länglich-lanzettlich mit herzförmigen Spreitengrund, gestutztem oder keilförmigem oberen Ende und unregelmäßig gekerbtem bis doppelt gezähntem Blattrand. Die Spreite ist runzelig mit unterseits stark hervortretendem Adernetz, das auf beiden Seiten kurz behaart ist.
Generative Merkmale
Sechs bis zwölf Scheinquirle stehen locker übereinander in einem 10 bis 30 Zentimeter langen, manchmal auch verzweigten, scheinährigen Blütenstand. Vier bis acht kurz gestielte Blüten stehen in Scheinquirlen, von denen nur die untersten über Hochblättern stehen.
Die Blüten sind bei einer Länge von 2 bis 2,5 Zentimetern zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Der Kelch ist glockig, etwa 8 bis 11 Millimeter lang bei Zwitterblüten, bei weiblichen nur 6 bis 7 Millimeter lang. Er ist am Rücken oft violett und mehr oder weniger dicht mit abstehenden und manchmal auch drüsigen Haaren besetzt. Die Blütenkrone ist meist dunkel blauviolett oder hell- bis mittelblau. Ihre Röhre ist bei den Zwitterblüten länger als der Kelch und ohne Haarring. Sie ist stark sichelförmig gekrümmt, seitlich abgeflacht, mit einer kurz zweilappigen Oberlippe und einer kürzeren Unterlippe mit drei herabgeschlagenen rundlichen oder eckigen Lappen. Es sind zwei Staubblätter vorhanden. Bei jedem fertilen Staubblatt sitzen am Ende des geteilten Konnektivs zwei getrennte Theken, wobei der obere Arm des Konnektivs aufrecht in der Blüte angeordnet ist und der andere Arm nach unten gerichtet ist. An der Verbindung zwischen Staubfaden und den beiden Konnektivarmen befindet sich ein Gelenk und der obere Arm ist wesentlich länger als der Staubfaden und der untere Arm.
Die Klausenfrucht zerfällt in vier einsamige Teilfrüchte (Klausen). Die Klausen sind bei einer Länge von etwa 2 Millimetern eiförmig, glatt und schwarzbraun.
Die Chromosomengrundzahl beträgt x = 9; es liegt Diploidie mit einer Chromosomenzahl von 2n = 18 vor.