Самый крупный среди тушканчиков. У него сравнительно короткое тело (18,7-26 см длиной); хвост в 1,3 раза длиннее туловища (25-30,5 см). Масса тела более 300 г. Голова округлая с хорошо выраженным шейным перехватом. Мордочка слегка вытянутая, но широкая, заканчивается пятачком. Уши сравнительно короткие, 57-59 мм высотой. Ступни длинные, достигают 45% длины тела.

Большой тушканчик распространён от лесостепей до полупустынь и северной части пустынной зоны в Восточной Европе, Казахстане и на юге Западной Сибири. На север проникает дальше других видов тушканчиков, заходя за 55° с.ш.

Ведёт одиночный образ жизни, редко контактируя с сородичами вне сезона размножения. В неволе взрослые особи проявляют агрессию друг к другу. Активен большой тушканчик исключительно ночью, выходя на поверхность через 40-45 минут после заката и возвращаясь в нору за 30-50 минут до восхода солнца. По сравнению с мелкими тушканчиками он более осторожен - прежде чем покинуть нору, зверёк долго принюхивается и прислушивается. В спокойном состоянии большой тушканчик передвигается на задних лапах шагом или рысью. При беге переходит на асинхронный рикошет (последовательные толчки сперва одной, затем другой лапой). Длина нормального прыжка составляет 80-125 см; максимальная скорость бега - 40-50 км/час. Большие тушканчики при беге не совершают резких прыжков и уходят от преследования плавными, но мощными толчками, создающими впечатление, что тушканчик буквально летит над землей.

Большой тушканчик относится к всеядным грызунам - в его рационе в равной мере могут присутствовать растительные (семена, корни, луковицы) и животные (насекомые) корма. Он легко переходит с одного типа корма на другой в зависимости от его доступности и времени года. На сельскохозяйственных землях большой тушканчик нередко собирает посеянные семена арбузов и дынь, кормится также зернами культурных злаков, семенами подсолнуха, горохом, но ущерб наносит незначительный.

Окраска верха спины варьирует от буровато-охристой или буровато-серой до бледно-песчаной. Щеки светлые, почти белые. Горло, грудь, брюшко, предплечья, а также внутренние поверхности бёдер чисто белые. С наружной стороны бёдра ржаво-жёлтые, по ним проходит поперечная белая полоса. Хвостовое «знамя» двухцветное с чёрным основанием и белой вершиной, хорошо развитое, имеет форму птичьего пера.

Обитатель залежных земель, расположенных близ границ заповедника. В настоящее время этот вид встречается крайне редко, из-за того, что ранее пустовавшие земли у южной границы заповедника интенсивно зарастают молодняками березы и сосны.

Нора тушканчика (Дрожденовский кордон). Фото экспедиции С.С. Турова. 1935 г.