Cylindropuntia chuckwallensis es una especie de cactus que crece como un arbusto bajo densamente ramificado, alcanzando alturas de hasta 1 m y diámetros de unos 2 m. Tiene de 1 o varios troncos cuya posición va de postrada a ascendente o incluso ocasionalmente erecta. Además, la base de los individuos maduros se caracterizan por presentar una capa gris de tallos muertos y espinas.

Los tallos son articulados y están formados por segmentos que se desprenden con facilidad. Cada uno de ellos mide de 3 a 5,6 cm de largo y unos 2,3 cm de diámetro. Su forma es cilíndrica, tienen tubérculos que miden 1,1 cm de largo y son tan altos como anchos, con un promedio de 0,8 cm.

Sobre los tallos se asientan areolas que poseen gloquidios y espinas cubiertas por una vaina epidérmica de 0,65 mm de ancho que parece de papel. De entre las espinas se distinguen de 4 a 10 espinas centrales de 2,7 cm de largo y de 6 a 12 espinas radiales de 1,3 cm de longitud, aunque a veces es difícil de diferenciar entre ambos tipos.

Los botones florales aparecen a mediados de marzo y la floración ocurre aproximadamente cuatro semanas después. Las flores son de color amarillo pálido a verde, naranja o rojo-púrpura, se abren durante el día (diurnas) y son polinizadas por abejas. Miden de 3 a 5 cm de largo y de 4 a 6 cm de ancho. En los estambres, el estilo mide de 1,5 a 3,5 cm de largo y generalmente es de color rosa pálido a púrpura oscuro, al menos en su extremo distal, aunque en aproximadamente el 10% de los individuos puede ser de color verde muy pálido. Además, el color de los filamentos generalmente coincide con el del estilo.

Los frutos generalmente maduran entre seis y ocho semanas tras la floración. Su forma va de obovada a suborbicular y tienen las paredes delgadas. No son carnosos, miden de 1,5 a 1,8 cm de ancho y de 1,5 a 3 cm de largo. Son muy espinosos, ya que presentan de 30 a 55 areolas, las cuales tienen hasta 15 espinas delgadas cada una.

En su interior contienen aproximadamente 50 semillas de color blanco y con forma de discoide irregular. En su mayoría son lisas o con las caras ligeramente convexas o facetadas, miden 1,5 mm de grosor y 3 mm de diámetro.^[1]​

El área de distribución nativa de esta especie es el sur de California (Estados Unidos) y crece principalmente en biomas desérticos o de matorrales secos, a altitudes de 400 a 1600 metros sobre el nivel del mar,

Habita en sustratos rocosos, pedregosos, arenosos y limosos, tanto en pavimento desértico como a lo largo de arroyos y laderas con diferentes aspectos e inclinaciones. A menudo se asocia con otras plantas como Ambrosia dumosa, Cylindropuntia echinocarpa, Cylindropuntia ramosissima, Echinocereus engelmannii, Eriogonum inflatum, Fouquieria splendens, Larrea tridentata o Simmondsia chinensis.^[1]​

Cylindropuntia chuckwallensis fue descrita por los botánicos Marc A. Baker y Michelle A. Cloud-Hughes, y publicada por primera vez en la revista científica Madroño 61: 237 en el año 2014.^[2]​

Etimología

• Cylindropuntia: nombre genérico formado por dos palabras: el sustantivo griego kýlindros (que significa 'cilindro') y el género Opuntia, (con el que el género tiene similitudes), haciendo referencia a la forma cilíndrica de los tallos de las plantas.
• chuckwallensis: epíteto geográfico que hace referencia a la presencia de la especie en las Montañas Chuckwalla (California).^[3]​

No se conocen amenazas importantes para la conservación de esta especie, ya que no parecen existir herbívoros evidentes, aparte de aquellos que consumen las flores y semillas.^[1]​

Se cultiva raramente como planta ornamental y su propagación se realiza principalmente a través de esquejes.