大鋼彈與龍之王者合體後所誕生的究極機器人——龍之大鋼彈，是兩台擁有獨立智能系統的機體透過完全同步後產生的最終形態，能發揮出近乎無限的力量。除了本身強大的基本戰力外，「龍之冰霜」與「龍之火焰」也可作為武裝裝備使用。
龍之大鋼彈擁有兩種型態：
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人馬型態：以四足行動，擁有極高的機動性能，適合高速戰鬥與機動穿插。
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熾熱型態：變形為人形，專注於壓倒性的攻擊力與破壞力。
其必殺技為「龍之蓋亞砲（ドラゴンノヴァ）」，只有在兩機系統與小明的心意完全合一時才能施展，是集友情與信念於一體的強大一擊。
初次合體時，是由龍之王者主導，強制與大鋼彈合體，並對小明一行人發動攻擊。然而在小明與大鋼彈（小龍）深厚友情的感召下，最終成功使大鋼彈脫離合體，擺脫了被操控的狀況。
之後，兩機便未再進行合體，直到最終戰役時，才在雙方意志達成共鳴的情況下再次合體，攜手對抗由巨頭教授所操控的最強敵人——巨龜要塞（テンコンスリポン）。
這個被稱為「巨大合體」的龍之大鋼彈，在本作中僅出現了四次。相比之下，在動畫中進行「巨大合體」次數更少的例子包括《勇者指令》中的超級火焰達古王（3次），以及《大空魔龍LOD》中的骸骨王・巨・大（同樣3次）。由於合體的風險極高，且對飛行能力造成極大負擔，因此合體次數受到嚴格限制。
最終戰時，龍之王者打開心房，與大鋼彈實現真正意義上的「同心合體」，攜手打倒了最終強敵。
