Elasmosaurus pochodzi z formacji Pierre Shale, reprezentującej osady morskie Morza Środkowego Zachodu.

Budowa thumb|left|Porównanie wielkości elasmozaura i człowieka Jedyny znany okaz elasmozaura (ANSP 10081) jest fragmentaryczny, brakuje weń wielu elementów. Spokrewnione z nim elasmozaury wskazują, że powinien on mieć zwarte, opływowe ciało, płetwowate kończyny, krótki ogon, proporcjonalnie małą głowę i niezwykle długą szyję. Jej długość szacuje się na 7,1 m. Zalicza to elasmozaura i jego bliskiego krewnego, rodzaj Albertonectes, do zwierząt o najdłuższej szyi, jakie kiedykolwiek żyły oraz o największej liczbie kręgów szyjnych wśród wszystkich kręgowców. Jednak pomimo tak licznych kręgów szyjnych szyje elasmozaurów nie były nawet w połowie tak długie, jak szyje zauropodów. W 1869 amerykański paleontolog Edward Drinker Cope oszacował długość kompletnego szkieletu zwierzęcia przez zsumowanie długości kręgów szyjnych i szacunki brakujących części, na 13,1 m. Za życia zwierzę byłoby jeszcze nieco dłuższe z powodu chrząstek pomiędzy trzonami kręgów i wedle szacunków Cope’a mierzyło 13,7 m. W 1952 amerykański paleontolog Samuel Welles oszacował długość ciała tego zwierzęcia na 10,3 m. thumb|Rekonstrukcja Jak inne elasmozaury, Elasmosaurus miał smukłą, trójkątną czaszkę.