新疆五针松，乔木，高达35米，胸径1.8米；
树皮淡褐色或灰褐色；
枝条较密，水平开展，树冠尖塔形；
小枝粗壮，黄色或淡褐黄色，密被淡黄色长柔毛；
冬芽红褐色，圆锥形，先端尖。
针叶5针一束，较粗硬，微弯曲，长6-11厘米，径1.5-1.7毫米，边缘具疏生细锯齿，背面无气孔线，腹面每侧有3-5条灰白色气孔线；
横切面近三角形，皮下层细胞单层，稀有个别的第二层细胞，树脂道3个，中生，位于三个角部；
叶鞘早落。
球果直立，圆锥状卵圆形，长5-8厘米，径3-5.5厘米，成熟后种鳞不张开或微张开；
种鳞上部厚，下部较薄，宽楔形，约成90度角向内弯曲，鳞盾紫褐色，宽菱形或宽三角状半圆形，密生平伏的细长毛，上部圆，边缘锐利，微向内曲，下部底边近截形，鳞脐明显，黄褐色；
种子生于种鳞腹面下部的凹槽中，不脱落，黄褐色，倒卵圆形，长约1厘米，径5-6毫米，微具棱脊，无翅。
花期5月，球果第二年9-10月成熟。
