新疆五针松的花期在5月，球果第二年9-10月成熟。
新疆五针松的针叶5针一束，较粗硬，微弯曲，长度为6-11厘米，直径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。
新疆五针松的球果直立，圆锥状卵圆形，长5-8厘米，直径3-5.5厘米，成熟后种鳞不张开或微张开，鳞盾紫褐色，宽菱形或宽三角状半圆形，上部圆，边缘锐利，微向内曲。
新疆五针松的树皮是淡褐色或灰褐色，枝条较密，颜色为黄色或淡褐黄色，密被淡黄色长柔毛。