Gordonia je známá z několika lebek a částečných koster. Ve srovnání s jinými dicynodonty má malé tělo. Vyznačuje se tyčovitým tvarem hřebenu na spodní čelisti, který se nazývá boční dentální šelf. Gordonia má krátký rypák s kly, které jsou nakloněny mírně dopředu. Mezičasová oblast v horní části lebky je dlouhá a úzká a tvoří vyvýšený sagitální hřeben. Dlouhá mezičasová oblast je obvykle spojována s většími dicynodonty, což dělá velikost lebky Gordonie neobvyklou.
Fosilie Gordonie byly poprvé nalezeny skotským přírodovědcem Ramsayem Heatleym Traquairem v roce 1885, který je okamžitě identifikoval jako patřící dicynodontovi. Zahrnovaly několik částečných koster a kompletní lebky. Všechny tyto ostatky se zachovaly jako otisky v pískovci a nebyly nalezeny žádné zkamenělé kosti. Na základě těchto otisků pojmenoval E. T. Newton Gordonii v roce 1893. Gordonia byla pojmenována po boku podobného dicynodonta Geikia a malého paraplaza Elginia. Newton pojmenoval čtyři druhy Gordonie, včetně G. traquairi (pojmenované podle Traquaira), G. duffiana, G. huxleyana (pojmenované podle Thomase Henryho Huxleyho) a G. juddiana.
V roce 1922 ruský paleontolog Vladimir Prochorovič Amalitskij pojmenoval další dva druhy Gordonie, G. annae a G. rossica. V roce 1926 byly G. annae a G. rossica odlišeny od ostatních druhů Gordonie a převedeny do rodu Dicynodon. Oba druhy jsou nyní považovány za synonyma Vivaxosaurus trautscholdi.
V roce 1988 britská paleontoložka Gillian Kingová synonymizovala všechny druhy rodu Gordonia s Dicynodonem a vytvořila jediný druh Dicynodon traquairi. Tato klasifikace byla v následujících letech široce přijímána. V roce 2011 fylogenetická analýza druhu Dicynodon zjistila, že D. traquairi je jen vzdáleně příbuzný s jinými druhy. Název Gordonia byl obnoven, i když byl uznán pouze jeden druh, G. traquairi.