成年雄性西伯利亚虎体重平均为300千克，体长约为2.6米，肩高约1.1米，尾长超过1米；成年母虎平均体重约为160千克，体长约为1.7米，肩高0.8米左右，尾长0.8米左右,。头大而圆，前额上的数条黑色横纹，中间常被串通，极似“王”字，故有“丛林之王”和“万兽之王”之美称。耳短圆，背面黑色，中央带有1块白斑。其毛色艳丽，体色夏毛棕黄色，冬毛淡黄色。背部和体侧淡黄色，腹面白色，背部和体侧具有多条横列黑色窄条纹，通常2条靠近呈柳叶状。全身布满黑色的条纹，前额上的黑色横纹中间略相串通，形似“王”字。
在夏季由于日照时间长，被毛会变短，颜色变深。进入冬季则毛长而色淡，呈淡黄色。为了融进多雪的栖息地，西伯利亚虎冬季的毛色较白，不象温暖地区的老虎那样有红色的条纹。为了抵御低达零下45度的低温，它长着厚厚的皮毛，在所有老虎中，它每平方英寸的毛发数量是最多的。
成年西伯利亚虎的牙齿较强大，一般为30个。分为门齿、犬齿、前臼齿和臼齿。犬齿十分粗大，呈圆锥状，齿尖部稍向后弯。长54～78毫米，粗20～26毫米。

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