汶川星毛杜鹃是常绿小乔木，高3-7米，稀达15米；树皮灰色；花枝粗壮；幼枝密被淡黄白色绒毛，老枝褐色，无毛，有明显的叶痕。冬芽顶生，阔卵形，长1.4厘米，近于无毛。叶革质，宽倒披针形，稀长圆状椭圆形，长17-26厘米，宽3-9厘米，先端钝或圆形，有小突尖头，基部楔形，边缘反卷，上面深绿色，无毛，下面淡绿色，幼时密被白色星状毛，后渐脱落而仅残存于叶片基部及中脉两侧，中脉在上面凹下，下面凸出，侧脉19-23对；叶柄长1.7-3厘米，两侧有狭翅，幼时被绒毛，后即脱净。
顶生短总状伞形花序，有花11-18朵；总轴长1.7厘米，散生少数白色星状毛；花梗稍粗壮，长5-6厘米，带红色，近于无毛；花萼小，长1.5-2毫米，有4-5枚不整齐的小齿；花冠钟形，长5厘米，直径5.5厘米，淡红色至白色，裂片5，扁圆形，长1.8厘米，宽2.5厘米，顶端有缺刻；雄蕊18-20，不等长，长1.2-2.6厘米，花丝基部有白色微柔毛，花药阔椭圆形，淡黄褐色，长2-2.5毫米；子房卵状圆锥形，长5-6毫米，无毛，花柱长3厘米，无毛，柱头大，盘状，宽5-5.5毫米。
蒴果斜生果梗上，圆柱形或椭圆形，长1.5-3厘米，直径9-11毫米，有明显的肋纹。花期5月，果期7-8月。
