大别山五针松，乔木，高20余米，胸径50厘米；
树皮棕褐色，浅裂成不规则的小方形薄片脱落；
枝条开展，树冠尖塔形；
一年生枝淡黄色或微带褐色，表面常具薄蜡层，无毛，有光泽，二、三年生枝灰红褐色，粗糙不平；
冬芽淡黄褐色，近卵圆形，无树脂。
针叶5针一束，长5-14厘米，径约1毫米，微弯曲，先端渐尖，边缘具细锯齿，背面无气孔线，仅腹面每侧有2-4条灰白色气孔线；
横切面三角形，皮下细胞一层，背部有2个边生树脂道，腹面无树脂道; 叶鞘早落。
球果圆柱状椭圆形，长约14厘米，径约4.5厘米（种鳞张开时，径约8厘米），梗长0.7-1厘米；
熟时种鳞张开，中部种鳞近长方状倒卵形，上部较宽，下部渐窄，长3-4厘米，宽2-2.5厘米；
鳞盾淡黄色，斜方形，有光泽，上部宽三角状圆形，先端圆钝，边缘薄，显著地向外反卷，鳞脐不显著，下部底边宽楔形；
种子淡褐色，倒卵状椭圆形，长1.4-1.8厘米，径8-9毫米，上部边缘具极短的木质翅，种皮较薄。
