Мегантереон вероятно является предком Смилодона (Smilodon populator) и предположительным потомком Парамахайрода (Paramachairodus) и вместе с вышеупомянутыми двумя родами образует трибу Smilodontini.
Представители трибы Smilodontini отличаются более длинными клыками с менее выраженными зазубринами. При плотном телосложении и размере с крупного ягуара, Мегантереон достигал в плечах приблизительно 70-75 см, и обладал особенно массивными передними конечностями и когтями, соразмерными со львиными. Шея у него была очень мускулистой, что позволяло с большой силой вонзать клыки в тело жертвы. Длинные верхние клыки были защищены характерными отростками (гребнями) на нижней челюсти.
Преобладающим впечатлением от внешнего вида Megantereon является его сильное тело с короткой спиной, большими когтями и длинные, острые, но в общем-то хрупкие клыки, представляющие животное, специализировавшееся на захвате с использованием короткого рывка и значительной силы, чтобы свалить и удержать добычу прежде, чем умертвить. Крупнейшие экземпляры из Индии имели ориентировочный вес 90-150 кг (в среднем 120 кг). Формы среднего размера известны из других частей Евразии и плиоцена Северной Америки. Наименьшие представители данного рода, с предполагаемым весом в 60-70 кг, обнаружены в Африке и нижнего плейстоцена Европы. Однако другие источники оценивают вес раннеплейстоценовых европейских Мегантереонов в 100-160 кг. Судя по всему разные виды мегантереонов сильно варьировали в размерах.
