C'est un arbre élancé au long tronc nu, dont la longévité est en général de 150 à 200 ans mais qui peut exceptionnellement vivre plus de 600 ans1. Il peut atteindre 40 mètres de haut mais ne dépasse pas la plupart du temps 25 mètres. Il se reconnaît notamment à la couleur orangée à gris jaunâtre dans la partie supérieure du houppier de son écorce, dans la partie haute du tronc de l'arbre adulte, les rhytidomes devenant gris en vieillissant2. La tige du jeune pin sylvestre est d'abord verte puis devient progressivement brun clair. Les bourgeons d'hiver sont ovales ou ovoïdes et font 15 millimètres de long. Ils sont rouge-brun et contiennent peu ou pas de résine2. Les feuilles sont des aiguilles de taille assez courte à moyenne, faisant de 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 (« géminées ») avec une gaine commune à leur base. Ces aiguilles sont assez épaisses et de couleur vert bleuté ou vert grisâtre, et sont typiquement torsadées2. Au niveau microscopique, l'aiguille est constituée d'un mince hypoderme, de vaisseaux résinifères et de deux faisceaux vasculaires.