Стройное хвойное дерево более 40 м высотой с широко конусовидной, ажурной, густой кроной. Один из наиболее декоративных видов сосен. Ветви крепкие, распростертые, с приподнимающимися концами.
Хвоя длиннее и толще чем у сосны кедровой сибирской, длина до 20 см, ширина 1-2 мм, реже располагается на побеге, держится на ветвях 2-3 года, хвойные пучки в виде кисточки сидят редко. Хвоинки серо-зеленые, трехгранные. Шершавые, прямые, жесткие, мелко зазубренные, с 5-7 беловатыми устичными линиями с обеих сторон, с притупленным кончиком, смоляные ходы в паренхиме. Цветение начинается с середины июня и продолжается 8-10 дней.
Яйцевидно-удлинённые шишки, длиной 10-17 см, шириной 5-9 см, почти сидячие, прямостоячие, с сильно отогнутым наружу семенными чешуями, первоначально серо-жёлтые, зрелые буровато-зелёные, высохшие жёлто-коричневые, до полного созревания сильно смолистые.
Семена серо-бурые, вдвое крупнее, чем у сосны кедровой сибирской, 15-20 мм длиной и до 10 мм шириной, обратнояйцевидные, притуплёно трёхгранные, имеют толстую, деревянистую кожуру, сильно разнятся по величине и форме даже в пределах одной шишки.
Размножается семенами и прививкой на другие виды сосны.
Предпочитает кислые, гумусные, умеренно богатые питательными веществами каменистые грунты. Дерево ветроустойчивое. Светолюбиво, но в молодом возрасте может расти в небольшой тени. Может выносить небольшое заболачивание. Плохо переносит пересадку во взрослом возрасте.
Зимостойка. Устойчива в условиях города.