Holotypowy okaz Xiyunykus mógł za życia ważyć jakieś 15 kg, co oszacowano przez pomiary kości udowej. Zmarł w 9 roku życia, prawdopodobnie nie osiągając wieku dorosłego. Do cech szczególnych jego czaszki, wykazującej budowę pośrednią między wczesnym przedstawicielem Alvarezsauria Haplocheirus a bardziej zaawansowanymi ewolucyjnie Parvicursorinae, zalicza się budowa kości potylicznej podstawowej, tworzącej samodzielnie guzy, z głębokimi zagłębieniami, z wyrostkiem cultriform process o słabo skostniałej części grzbietowej i z zachyłkiem klinowym podstawowym. Opistoceliczne kręgi szyjne charakteryzowały się również otworami na powierzchniach bocznych, a także guzkami leżącymi brzuszno-bocznie oraz wyżłobieniem kostnym przyśrodkowo do epipofyzy. Łopatka wyróżniała się zakrzywionym żłobem na powierzchni bocznej, do przodu od dołu panewkowego, i kolejnym przy brzegu tylnym. Autapomorfię kości udowej stanowiła bruzda na jej tylnym końcu, na powierzchni bocznej, w przypadku kości piszczelowej wyżłobienie na końcu proksymalnym.