伶盗龙是一种中型驰龙类，成年个体身长估计约2.07米，臀部高约0.5米，体重推测约15公斤。与其他驰龙类相比，伶盗龙具有相当长的头颅骨，长达25厘米；口鼻部向上翘起，使得上侧有凹面，下侧有凸面。它们的嘴部有26到28颗牙齿，牙齿间隔宽，牙齿后侧有明显锯齿边缘，这特征证明它们可能是活跃的捕食动物，可以捕食行动迅速的猎物。它们的大脑较大，脑重/体重比在恐龙中相当大，显示它们是一种非常聪明的恐龙。
类似其他驰龙类，伶盗龙具有大型手部，在结构与灵活性上类似现代鸟类的翅膀骨头。手部有三根锋利且大幅弯曲的指爪，第二指爪是当中最长的一根，而第一根指爪是最短的。伶盗龙的腕部骨头结构可以作出往内转、以及向内抓握的动作，而非向下抓握，非常灵巧。
如同其他的兽脚类恐龙，伶盗龙的第一根脚趾是小型的上爪。但与其它以三根脚趾行走的兽脚类恐龙相比，伶盗龙只依靠后肢的第三、四趾行走，驰龙类都是以这种方式行走。伶盗龙的第二脚趾可以向上、向后收起离开地面，上有大型、镰刀状的趾爪，这是它们著名的重要原因，也是驰龙科与伤齿龙科的典型特征。这个大型趾爪的外缘长度可达6.5厘米，是可怕的攻击武器，可能用来撕开猎物。
伶盗龙尾椎上侧的前关节突，以及骨化的肌腱，使它们的尾巴坚挺。前关节突开始于第10节尾椎，往前突出，支撑前面4到10根其他的脊椎，数量依所在位置而定。这些结构使得整个尾巴在垂直方向几乎不能弯曲，但一个伶盗龙标本保存了完整的尾巴骨头，这些骨头以S状水平弯曲，显示尾巴在水平方向有良好的运动灵活性。这样的尾巴可以帮助伶盗龙在高速奔跑时保持平衡和灵活转向，也说明了伶盗龙是出色的奔跑者。
在2007年，古生物学家爱伦·特纳（Alan Turner）、彼得·马克维奇（Peter Makovicky）、马克·诺瑞尔（Mark Norell）以及他们的同僚宣称在一个来自于蒙古的伶盗龙化石的前臂发现了羽茎瘤（Quill knobs），确定伶盗龙具有羽毛。
