Это самый большой из трёх видов крокодилов, обитающих в Африке, и второй по величине в мире, после гребнистого крокодила. Рептилия занимает верхнее положение в водных и околоводных экосистемах Африки.

Как и все крокодилы, нильский крокодил имеет короткие ноги, расположенные по бокам туловища, чешуйчатую кожу, покрытую рядами костяных пластин, длинный сильный хвост и мощные челюсти. Глаза крокодила снабжены третьим веком, служащим для дополнительной защиты под водой. Возле них имеются специальные железы, которые позволяют промывать глаза жидкостью (отсюда возникло выражение «крокодиловы слёзы»). Ноздри, уши и глаза расположены в верхней части головы, благодаря чему крокодил может почти полностью погружаться в воду, оставляя их на поверхности.

Окраска нильского крокодила обеспечивает ему маскировку. Молодые особи обычно серые или светло-коричневые с тёмными полосами на спине и хвосте. С возрастом окраска темнеет, и полосы становятся малозаметными.

Нильский крокодил имеет очень хороший слух и богатый диапазон голоса. Его кожа снабжена специальными рецепторами, реагирующими на изменение давления и температуры воды, а также способными определять её химический состав. Челюсти обладают внушительной силой, что позволяет удерживать и убивать крупных животных. Сила укуса чуть более чем 5-метрового нильского крокодила была измерена в 2268 кг. Челюсти снабжены 64—68 коническими зубами. Только что вылупившиеся крокодильчики имеют специальное уплотнение кожи в передней части морды, напоминающее зуб, которое помогает им выбраться из яйца.

Длина тела самцов часто колеблется от 4,5 до 5,5 м. Однако, большинство взрослых особей значительно меньше, поскольку крокодилам требуется большое количество времени, чтобы достичь своего полного размера. Как и все крокодилы, нильские имеют ярко-выраженный половой диморфизм. Самцы в среднем на 30% превышают по размерам самок.

При нормальных обстоятельствах нильские крокодилы — относительно малоактивные животные, как и большинство рептилий. Более половины из крокодилов, наблюдаемых в природе, с раннего утра до наступления сумерек находятся на берегу или мелководье, держа челюсти открытыми, чтобы избежать перегрева. Нильские крокодилы очень агрессивны и территориальны по отношению к другим животным, но при этом терпят рядом большое число своих сородичей.

В воде это подвижный охотник, использующий скрытность, чувствительные рецепторы и силу для того, чтобы найти и захватить свою жертву. Они имеют относительно медленный обмен веществ и поэтому могут длительное время обходиться без пищи.

В нормальных условиях нильский крокодил становится половозрелым к десятилетнему возрасту, при достижении длины 2,5-3 м для самцов и 2—2,5 м для самок.

Для отложения кладки самка роет яму глубиной до 50 см. и откладывает от 20 до 95 яиц. Несколько самок могут строить гнёзда близко друг к другу, но в случае нехватки пространства могут вступать друг с другом в яростные конфликты.

Отложив яйца, будущая мать закрывает гнездо песком и охраняет в течение 3 месяцев периода инкубации. Вылупившиеся детёныши издают щебечущие звуки, и по этому сигналу мать разрывает гнездо. Родители иногда берут яйца в рот и сжимают между языком и нёбом, чтобы помочь потомству освободиться. Затем самка отводит крокодильчиков к воде или относит их в своей пасти.

Как и у других крокодилов, пол детёнышей определяется температурой в течение средней трети периода инкубации. Если температура внутри гнезда была ниже 31,7 °C или выше 34,5 °C, то на свет появляются самки, в ином случае — самцы.

Только что вылупившиеся крокодильчики имеют длину около 30 см, мать заботится о потомстве в течение двух лет.

Средняя продолжительность жизни нильских крокодилов составляет 45 лет, но встречаются экземпляры возрастом до 80 лет.