丽江铁杉，乔木，高达30米，胸径达1米；
树皮粗糙，灰褐色，深纵裂，树冠塔形；
小枝有毛，稀几无毛，一、二年生枝红褐色，三、四年生枝淡褐色、灰褐色或淡黄灰色，裂成片状；
冬芽圆球形，芽鳞背部具纵脊。
叶条形，排列成两列，全缘，稀上部边缘具细锯齿，先端钝有凹缺，长1-2.5（多为1.5-2.2)厘米，宽约2毫米，具短柄，上面光绿色，下面淡绿色，中脉隆起常有凹槽，气孔带灰白色或粉白色；
横切面上面至下面两端边缘有一层连续排列的皮下层细胞，下面中部有一层。
球果较大，圆锥状卵圆形或长卵圆形，长2-4厘米，径1.5-3厘米，有短梗；
种鳞靠近上部边缘处微加厚，常有微隆起的弧状脊，边缘薄、微向内曲，鳞背露出部分具细，条槽，光滑无毛，熟时黄褐色或淡褐色，中部种鳞长方圆形、方圆形或扁方圆形，长1.3-1.5厘米，宽1-1.3厘米，先端宽圆，基部耳形；
苞鳞倒三角状斜方形，上部边缘有不规则的细缺齿，先端二裂；
种子下面有小油点，连种翅长0.9-1.2厘米，种翅上部稍窄或渐窄。
花期4-5月，球果10月成熟。
