绵毛杜鹃是常绿灌木，高0.6-3米；幼枝细瘦，密被丛卷毛及腺头刚毛或无腺体。叶常革质，集生于枝顶，狭椭圆形至长圆形或椭圆形，长5-7.5（-12）厘米，宽（1-）1.6-2厘米，先端短，渐尖，有突尖头，基部楔形，边缘反卷，上面暗绿色，成长后无毛，下面被红锈色稀多少有连续多分枝的星状绒毛，不久脱落，表皮苍白色呈现出许多乳头状小突起，中脉在上面凹一下，下面凸出，侧脉10-14对；叶柄长0.8-1.2厘米，成长后无毛。

顶生伞形花序，有花4-7朵；总轴长约2-3毫米，密被锈色绒毛；花梗长1-12厘米，疏被淡褐色绒毛；花萼长1-4毫米，裂片5，近于圆形，疏被绒毛或无毛，边缘具睫毛；花冠管状钟形，长3.5厘米，直径4厘米，肉质，深红色，内面基部有5枚深色的蜜腺囊，裂片5，扁圆形，长1.2厘米，宽1.5厘米，顶端有深缺刻；雄蕊10，不等长，长1.5-2.8厘米，花丝紫红色，无毛，花药长圆形，紫黑色，长2.4-2.8毫米；子房圆锥形，长5.5毫米，先端渐尖向上延伸成花柱，密被星状绒毛，花柱无毛或基部有绒毛，柱头小，头状。

蒴果圆柱形，微弯曲，长3厘米，直径4毫米，有红色毛被。花期5-6月，果期9-11月。