Шиповник мохнатый — небольшой листопадный густой кустарник с крепкими прямостоячими стеблями до 1,5 (2) м в высоту, покрытыми прямыми, нередко направленными вверх, изредка вниз шипами различного размера. Цветоносные побеги покрыты мелкими игловидными или щитовидными желёзками.
Листья сложные, крупные, 8,5—9 см длины, голубовато-зелёные, разделённые на 7 (реже 5 или 9) листочков, каждый из которых 4—5 см длины, 2,5—3 см ширины, широко-эллиптический, с зубчатым краем, с обеих сторон, особенно снизу, усеянный волосками с примесью желёзок. На нижней стороне листьев расположены желёзки с запахом яблок. Главный стержень, как и прилистники, усеян волосками с примесью желёзок.
Цветки в малоцветковых соцветиях, реже одиночные, немногочисленные, на коротких желёзисто-щетинистых цветоножках, не превышающих 8—12 мм длины, с широкими прицветниками, до 6,5 см в диаметре, обычно ароматные. Доли чашечки заострённые, желёзисто-опушённые с внешней стороны, длиннее лепестков, на спинке желёзисто-щетинистые, внешние с перистыми, реже нитевидными придатками, после цветения подымаются вверх и смыкаются. Лепестки тёмно-розовые. Пестики свободные. Головка рылец сидячая, почти войлочная. Цветёт в июне—июле.
Плод яйцевидной или шаровидной формы, крупные, тёмно-красного цвета, 1—3 см длиной, желёзисто-щетинистые.
Принадлежит к тетраплоидным розам (7 бивалентов и 14 унивалентов), соматическое число 28.