Le bouvreuil pivoine est un oiseau trapu avec une grosse tête. Le mâle a le manteau gris. Le croupion est blanc, contrastant avec la queue noirâtre. Les ailes sont noirâtres avec une seule barre alaire claire. Les parties inférieures sont rouge-rose et le bas-ventre est blanc.
La tête a la calotte, la nuque les lores et le menton noirs. Les joues et la gorge sont rouge-rose. Les yeux sont noirs. La calotte est bleu-noir avec des reflets brillants. Le bec noirâtre est court et conique, situé assez bas sur la face. Les pattes et les doigts sont brun rosâtre.
La femelle a les parties inférieures et le manteau gris-brun, le manteau étant légèrement plus foncé que le dessous.
Le juvénile ressemble à la femelle adulte, mais il Bouvreuil pivoine n'a pas la calotte noire ni le tour du bec. Il a une barre alaire brun chamoisé.
On distingue plusieurs sous-espèces de bouvreuils. Le genre Pyrrhula a maintenant sept espèces, et Pyrrhula pyrrhula a neuf sous-espèces