新疆褐牛体质健壮，结构匀称，骨骼结实，肌肉丰满。头部清秀，角中等大小，向侧前上方弯曲，呈半椭圆形。唇嘴方正，颈长短适中，颈肩结合良好。胸部宽深，背腰平直，腰部丰满，尻方正，四肢开张宽踏，蹄质结实，乳房发育良好。

毛色以褐色为主，浅褐色或深褐色的较少。多数个体有白色或黄色的口轮和背线。眼险、鼻镜、尾帚和蹄呈深褐色。