Sus fósiles se han encontrado en estratos del Cretácico Inferior, en la Formación Paja de Colombia.
La especie tipo y única conocida es Padillasaurus leivaensis, descrita a partir de un esqueleto axial parcial.
[2] Padillasaurus se distingue entre otros titanosauriformes por tener vértebras caudales apenas expandidas hacia los lados, las cuales muestran proyecciones laterales divididas.
La especie muestra algunos rasgos básicos típicos de los titanosauriformes: la vértebra es opistocélica: con una sección frontal convexa y la posterior cóncava.
Las proyecciones laterales se orientan de forma oblicua hacia atrás y tienen una convexidad en la zona inferior.
A este espécimen holotipo se le asignó el número de catálogo JACVM 0001, e incluye una vértebra dorsal posterior, y una serie formada por las dos últimas vértebras sacrales y las primeras ocho caudales, estas últimas sin sus cheurones.
[1] Cladograma basado en el análisis de Carballido et al., 2015: Padillasaurus Brachiosaurus Abydosaurus Giraffatitan Venenosaurus Cedarosaurus No obstante, un estudio publicado en 2017 llegó a la conclusión de que Padillasaurus no era un braquiosáurido, sino un miembro basal del grupo Somphospondyli.