桃源鸡体型高大，商品鸡体重2千克-3千克，体质结实，胸较宽，背稍长。喙坚实呈黑褐色;单冠直立，大而肥厚，呈红色，冠齿5-8个;眼大有神，稍凹陷;公鸡体羽金黄色，尾羽呈黑色，母鸡体羽以麻黄色为主;肤色以白为主，极少数呈黑灰色;胫较长，黑而且透明 。

桃源鸡鸡肉鲜样检测主要特色指标分别为:硒20微克-30微克/100克;谷氨酸23毫克-29毫克/克;粗蛋白22%-25%;总氨基酸140毫克-170毫克/克;肌苷酸200毫克-280毫克/100克;风味氨基酸占总氨基酸的比例为72%-77%;不饱和脂肪酸占总脂肪酸比例为63%-68% 。

桃源县境内河川纵横，丘陵起伏，中东部为丘陵盆地和冲击平原，西北部为山丘区，南部为山区。地势西峻东缓，三面环山，呈"C"字形由南和西北向中东倾斜，自南北两侧朝沅水谷地呈马鞍状逐级降低，最高海拔1104.2米，最低海拔小于100米。土壤类型分为山地黄棕壤、黄壤、红壤、紫色土、石灰土，潮沙泥土、水稻土等七大类。桃源鸡核心产区的土壤以红壤、水稻土为主。平丘区结合的地形，野草丰富、虫蚁多，适合桃源鸡的放养 。

桃源县境内共有大小地表河流48条，沅水桃源段有99公里，水系以沅水干流为界，沅水以南的河流自南向北汇入沅水，主要河流有夷望溪、大杨溪、澄溪、水溪4条;沅水以北的河流自北向南流入沅水，主要河流有白洋河、陬溪、延溪、仙人溪、大溪、小溪等6条。另有38条较小的河流单独汇入沅水。有大、中、小型水库320座，其中大型2座，中型8座，小(一)型63座，小(二)型247座。共有集雨面积1560平方公里，县内水量充足，能充分供应人畜饮水和农田灌溉 。

桃源鸡地理标志保护区域属亚热带季风气候区，气候温暖湿润，四季分明，年平均气温16.8℃，大于或等于15℃日数的积温是4501℃，平均无霜期为275天;一般年份最高气温为38.7℃，一般年份最低气温为-3.0℃;年平均降水量为1463毫米;年平均湿度为82%;年平均日照时数为1410小时;平均风速1.5米/秒，主要风向东春多为偏北风，夏秋多为偏南风 。

《桃源县志》第三卷《畜牧水产志》中对桃源鸡有如下记载:"桃源鸡作为良种曾在1960年法国巴黎国际博览会上展出"。

1958年，中国动物学会、中国植物学会合编的《生物学通报》中就桃源鸡的形成与独特之处也作了较为详细的介绍，并称之为:"是由湖南省桃源县农民长期间培育成的我国七大著名鸡种之一"。

1965年，中国科学院和国家农业部、农垦部确定桃源鸡为国家出口良种家禽。

1970年，桃源鸡在北京中国农业展览馆中参展。

1980年，出版的全国高等农业院校试用教材中，桃源鸡作为中国地方良种鸡被编入《家禽学》。

1984年，桃源鸡正式编入湖南省畜禽品种志。

2011年，桃源鸡编入中国畜禽遗传资源志(家禽志)。

2001年，《农民日报》将桃源鸡列为中国优良土鸡，并排列第三位。

2008年8月，桃源鸡保种场被湖南省确认为省级"桃源鸡原种场" 。

2014年，桃源鸡总生产面积4442平方公里，出栏量1000万羽。其中三阳港、深水港、泥窝潭、佘家坪、太平桥等5个乡镇为核心产区，共有生产面积46670公顷，出笼230万羽，存笼180万羽 。

2014年11月18日，原中华人民共和国农业部正式批准对"桃源鸡"实施农产品地理标志登记保护 。

桃源鸡的地理标志保护的区域范围为桃源县所辖漳江镇、陬市镇、盘塘镇、热石镇、黄石镇、漆河镇、理公港镇、观音寺镇、龙潭镇、三阳港镇、剪市镇、茶俺铺镇、西安镇、沙坪镇、桃花源镇、架桥镇、马中岭镇、凌津滩镇、青林乡、车湖垸乡、枫树乡、木塘垸乡、双溪口乡、九溪乡、黄甲铺乡、钟家铺乡、牛车河乡、佘家坪乡、太平桥乡、浯溪河乡、深水港乡、泥窝潭乡、兴隆街乡、太平铺乡、牯牛山乡、杨溪桥乡、寺坪乡、郑家驿乡、芦花潭乡等40个乡镇。地理坐标为东经110°51′47″-111°36′41″，北纬28°24′24″-29°24′08″ 。