Вечнозелёное дерево до 40 м высотой. Ствол прямой, ровный буро-серый, у старых деревьев образует трещиноватую чешуйчатую кору. Хвоя на укороченных побегах тёмно-зелёная с сизым налётом, длиной 6—14 см, мягкая. Шишки крупные, вытянутые, яйцевидной формы, сначала фиолетовые, а затем коричневые, 5—8 см шириной, в длину до 13 см; чешуи плотные, прижатые, на поверхности покрыты короткими жёсткими волосками. Каждая шишка содержит от 30 до 150 семян. Плодоносить сибирский кедр начинает в среднем через 60 лет.