Fue similar en forma a otros tetrápodos prehistóricos, como Crassigyrinus y Eryops.

Medía 2,5 m de largo, similar en tamaño a los mayores lagartos modernos.

Se trata de depredadores que cazaban tanto en tierra como en el agua.

Muchas especies se mantuvieron en el agua en todo momento o sólo podían moverse a través del barro en las orillas; los reptiliomorfos (incluyendo Proterogyrinus) se aventuraron más allá en el bosque.

En el episodio, una solitaria hembra lucha y vence al milpiés gigante Arthropleura golpeándola y haciéndole perder el equilibrio por lo que cae boca abajo empalándola en un tronco; la Proterogyrinus luego se come sus blandas entrañas.