桑天牛在北方苹果产区2～3年完成1代，主要以幼虫在被害枝干的隧道内越冬。翌年3月中旬至4月上旬，越冬幼虫开始活动为害，6～7月老熟幼虫化蛹，蛹期20～25天。6月中旬始见成虫，7～8月为成虫羽化盛期。
桑天牛各阶段的特点如下：
成虫
体长34～46毫米。体和鞘翅黑褐色，密被黄褐色短毛。头顶隆起，中央有1纵沟。触角比身体稍长，柄节和梗节黑色，以后各节基半部黑褐色、端半部灰白色。前胸背板近方形，背面有横的皱纹，两侧中间各有1刺状突起。鞘翅基部密生颗粒状小黑点，肩角有1黑色刺突。足黑色，密生灰白色短毛。
卵
长椭圆形，长5～7毫米。前端较细，略弯曲，黄白色。
幼虫
老熟幼虫体长45～60毫米，乳白色。头小，隐入前胸内。前胸特大，前胸背板后半部密生赤褐色颗粒状小点，隐约可见“小”字形凹陷纹。后胸至第7腹节背面各有扁圆形突起，其上密生赤褐色粒点；前胸至第7腹节腹面也有突起，中有横沟分为2片。
蛹
纺锤形，长约50毫米。初为淡黄色，后变黄褐色。
桑天牛成虫羽化后10～15天交尾、产卵，产卵多在早晨和傍晚，卵多产于2～4年生的枝条基部或中部。产卵时先将枝条表皮咬成“u”字形的伤口，后将卵产于伤口之内并用黏液将伤口封闭，每处1粒卵，偶有4～5粒者。成虫产卵期可持续20天左右，每头雌虫可产卵100～150粒。
成虫有假死性，产卵前昼夜取食。卵期10～15天，幼虫孵化后蛀入枝条内，先向上蛀食1厘米，再转头沿木质部向下蛀食，逐渐深入枝干髓部。幼虫在蛀道内，每隔一定距离向外咬一圆形排粪孔，孔洞自上而下逐渐增大，孔间距离也随之加长。排粪孔第1年为5～7个，第2年10～14个，第3年14～17个。凡见枝干上有新鲜虫粪的蛀孔，里面即有幼虫。11月中旬幼虫开始休眠越冬。
