Кратер имеет полигональную форму с небольшим участком плоского дна, немного вытянут в восточном направлении, практически не имеет следов разрушения. Вал имеет острую кромку и широкий гладкий внутренний склон c уклоном 46°[1]. Высота вала над окружающей местностью достигает 750 м[5].
Кратер Дионисий имеет альбедо значительно выше чем у окружающей местности, окружен светлой короной пород выброшенных при его образовании. Далее, за этой короной, находятся выброшенные темные породы. Кратер является центром яркой системы лучей и включен в список кратеров с яркой системой лучей Ассоциации лунной и планетарной астрономии (ALPO)[6]. Интересной особенностью этой системы является наличие редких темных лучей, что было замечено только в 1965 г[1].
↑Lunar Impact Crater Database. Losiak A., Kohout T., O’Sulllivan K., Thaisen K., Weider S. (Lunar and Planetary Institute, Lunar Exploration Intern Program, 2009); updated by Öhman T. in 2011. Archived page.