新疆冷杉，乔木，高达35米，胸径50厘米；
树皮平滑，灰褐色；
小枝有光泽，一年生枝淡黄灰色或淡灰黄色，密生细毛，二, 三年生枝淡黄灰色；
冬芽圆球形，有树脂。
叶在枝条上面及下面均为斜上伸展，稀成两列状，窄条形，弯镰状或直，长1.5-4厘米，多为2-3厘米，宽约1.5毫米，上面光绿色，下面中脉两侧各有1条微被白粉的气孔带；
营养枝上的叶先端有凹缺，上面无气孔线，果枝及主枝上之叶先端尖或钝尖，上面有2-6条气孔线；
横切面维管束鞘的两侧各有1个中生树脂道，表皮细胞下通常无皮下层细几胞，稀上面中部有少数皮下层细胞，下面中部有一层连续排列的皮下层细胞。
球果圆柱形，长5-9.5厘米，径2.5-3.5厘米，无梗或近无梗，熟时褐色，稀呈黑褐色，中部种鳞宽倒三角状扇形或扇状四边形，中部通常微收缩，上部两侧突出，种鳞长大于宽或长宽几相等，长1.7-2.5厘米，宽1.6-2.4厘米，上部宽圆、不肥厚，两侧较薄，边边缘有细缺齿，下部圆截形，基部渐窄成短柄状、长约5毫米，鳞背露出部分及上部边缘密被短柔毛；
苞鳞短小，倒三角形，中部不窄缩，长为种鳞的1/3-1/2，上部微圆，边缘有细缺齿，先端有急尖的尖头，尖头长2-3毫米；
种子倒三角状，微扁，长约7毫米，种翅上部浅蓝色，楔形，上部宽7-9毫米，长为种子的1-2倍。
花期5月, 球边果10-11月成熟。
