褐毛杜鹃是常绿灌木,高1-3米;幼枝早期苍白色,被短柔毛和少数短柄腺体,后变无毛亦无腺体。叶厚革质,卵状披针形至卵形或卵状椭圆形,长5.5-8厘米,宽2.5-4厘米,先端急尖,具硬尖头,基部宽楔形或近于圆形,边缘稍反卷,上面深绿色,光亮,无毛,微皱,中脉凹入,侧脉约12对,微凹,下面被厚层红棕色至锈棕色毡毛状毛被,由长放射状分枝毛组成,有时混生少数短柄腺体,中脉凸起,被毛,侧脉隐藏于毛被内,不见;叶柄粗,长5-10毫米,上面具纵沟,多少被毛。
顶生短伞房状总状花序,有花6-8朵,总轴长7-10毫米,疏被短柔毛;花梗近直立,长1.5-2.5厘米,疏被丛卷毛;花萼小,杯状,长约3毫米,裂片5,宽三角形,外面被丛卷毛;花冠宽钟形,长3.5-4厘米,白色、黄色至粉红色,筒部上方裂片带蔷薇色,具多数深红色斑点,内面基部被短柔毛,裂片5,近圆形,稍展开,长1.2-1.5厘米,宽1.8-2.2厘米,顶端微缺;雄蕊10,不等长,长1.2-2.2厘米,花丝下半部被白色微柔毛,花药长圆形,黑褐色,长2毫米;雌蕊比花冠短,长于雄蕊;子房圆锥形,具槽,长4-5毫米,密被淡褐色或近白色的长柔毛,花柱无毛,柱头小,黄绿色,头状。
蒴果圆柱形,被毛,长1.5厘米,直径约4厘米。花期5-6月,果期7-9月。