La répartition de S. parviflorus et de ses sous-espèces représente la plus large distribution de toutes les espèces du genre. Cette espèce montre donc une assez grande variabilité morphologique selon les terrains et les habitats naturels où elle se rencontre. Sclerocactus parviflorus présente à l’état mature une tige qui peut atteindre 15 cm de diamètre et 40 à 45 cm de hauteur. C’est une hauteur de tige unique dans le genre, seules les tiges de S. polyancistrus approchant les 40 cm pour un diamètre de l’ordre de 10 cm. 
Les épines, au nombre de 20 à 25 par aréole, masquent et protègent efficacement la tige. Elles se composent de 6 à 12 épines centrales, majoritairement de couleur sombre, dont près de la moitié avec pointe en hameçon, et de 8 à 17 radiales majoritairement de couleur plus claire. Les fleurs sont diurnes, apicales, en forme de clochette, de couleur rose à pourpre, plus rarement blanche ou jaune. 
Les fruits de forme allongée jusqu’à 3 cm de long, de couleur vert brunâtre avec une enveloppe porteuse de quelques très fines écailles, deviennent rosâtres à rougeâtres en séchant. Leur déhiscence basale est irrégulière : l’enveloppe du fruit une fois sec se fendille le plus souvent de manière aléatoire pour libérer les graines qui sont grossièrement arrondies, verruqueuses, légèrement brillantes, de couleur noire ou brun rougeâtre. La floraison dans son habitat s’étale de fin avril à fin mai.
Les deux sous-espèces havasupaiensis et terrae-canyonae assimilées à l’espèce parviflorus ne montrent que peu de différences morphologiques avec cette dernière. La ssp. havasupaiensis à fleurs blanchâtres s’observe dans le seul secteur du Grand Canyon, Arizona. La ssp. terrae-canyonae à fleurs jaunes a une répartition limitée au sud-est de l’Utah (San Juan Co) et au nord-est de l’Arizona (Coconino Co). Il a existé dans la littérature du genre une sous-espèce nommée intermedius qui n’a guère de raison valable d’être présente dans la nomenclature. Cette ssp. intermedius montre des fleurs de couleur rose à pourpre comme l’espèce et ne s’en différencierait morphologiquement que par des épines centrales de plus fort diamètre. On ne l’observerait aussi qu’à de plus hautes altitudes que celles rencontrées pour parviflorus. Ces caractères morphologiques intermédiaires et cette répartition sont trop minces pour motiver valablement un nom variétal.
Pour une description plus complète et technique, on pourra se rendre sur le site de Flora of North America.
