全身被以5列骨板，吻长占头长的70%以下．吻须4根；吻端锥形，两侧边缘圆形，头部有喷水孔；口呈水平位，开口朝下，吻须圆形；身体最高点不在第一背骨板处，第一背骨板也不是最大的骨板；无背鳍后骨板和臀后骨板；侧骨板通常与躯干部颜色相似。鳃耙有几个结节（一般为3个）。

西伯利亚鲟最大可长达200厘米、重200-210千克，60年龄。东部地区（勒拿河和科雷马河）的个体明显较小，最大不超过10-16千克。

西伯利亚鲟头长为全长的16.7-27%，体高为全长的9-16.6%。和小体鲟一样，吻长变异最大，吻长为头长的33.3-61%。吻长与头长之比值以鄂毕河和额尔齐斯河的西伯利亚鲟最小，叶尼塞河和勒拿河的西伯利亚鲟最大，贝加尔湖的西伯利亚鲟居中。西伯利亚鲟背骨板10-20枚，侧骨板32-62枚，腹骨板7-16枚，背鳍条数30-56，臀鳍条数17-33，鳃耙数20-49。

西伯利亚鲟体色变化较大，背部和体侧浅灰色至暗褐色，腹部白色至黄色。西伯利亚鲟骨板行间的体表分布有许多小骨片和微小颗粒，幼鱼骨板尖利，成鱼骨板磨损变钝。口较小，下唇中部裂开。吻须光滑或着生少许纤毛。鳃耙扇形。