Arbre élancé au long tronc nu, dont la longévité est en général de 150 à 200 ans mais qui peut exceptionnellement vivre plus de sept cents ans. Il peut atteindre 35 mètres de haut mais ne dépasse la plupart du temps pas 25 mètres. Le pin sylvestre se reconnaît notamment à la couleur ocre-rouge de son écorce. Les feuilles sont des aiguilles vert bleuté, vrillées, pouvant atteindre entre 4 à 7 cm de longueur sur les arbres adultes et souvent un peu plus sur les jeunes spécimens. Elles sont groupées par lots de deux aiguilles ("géminées") avec une gaine commune à leur base. Comme la plupart des conifères, cette espèce est monoïque (les organes mâles et femelles se trouvent sur un même arbre). Les cônes mâles et femelles sont distincts mais présents sur le même individu. Une fois le cône mûr, les écailles s'ouvrent et libèrent une graine de 3 à 5 cm dotée d'une ailette.