सिंह सभी फेलिने में से सबसे लम्बा है (कंधे पर) और साथ ही बाघ के बाद दूसरा सबसे भारी फेलाइन है। शक्तिशाली टांगों, एक मजबूत जबड़े और 8 से॰मी॰ (3.1 इंच) [76] लम्बे कैनाइन दांतों के साथ, सिंह बड़े शिकार को भी खींच कर मार सकता है। सिंह की खोपड़ी बाघ से बहुत मिलती है, हालांकि ललाट का क्षेत्र आम तौर पर अधिक दबा हुआ और चपटा होता है और पश्चओर्बिटल क्षेत्र थोडा छोटा होता हैसिंह की खोपड़ी में बाघ की तुलना में अधिक बड़े नासा छिद्र होते हैं। हालांकि, दोनों प्रजातियों में खोपडी की भिन्नता के कारण आम तौर पर केवल नीचले जबड़े की सरंचना को प्रजाति के एक भरोसेमंद संकेतक के रूप में काम में लिया जा सकता है। सिंह के रंगों में भी बहुत भिन्नता मिलती है, यह बफ से लेकर, पीला, लाल, या गहरा भूरा हो सकता है। नीचले भाग आम तौर पर हल्के रंग के होते हैं और पूंछ का गुच्छा काला होता है। सिंह के शावक अपने शरीर पर भूरे धब्बों के साथ पैदा होते हैं, यह तेंदुए से मिलता जुलता लक्षण है। हालांकि जैसे जैसे सिंह व्यस्क होने लगता है, ये धब्बे फीके पड़ते जाते हैं, फीके पड़ गए धब्बों को विशेष रूप से मादा में, बाद में भी नीचले भागों और टांगों पर देखा जा सकता है। सिंह बिल्ली परिवार का एक मात्र सदस्य है जो स्पष्ट लैंगिक द्विरूपता प्रदर्शित करता है- अर्थात, नर और मादा विभेदित रूप से अलग दिखाई देते हैं। उदाहरण के लिए, सिंहनी, जो शिकारी की भूमिका निभाती है, में नर की तरह मोटे बोझिल अयाल का अभाव होता है। उदाहरण के लिए, शिकारी, सिंहनी, में नर की तरह मोटे बोझिल अयाल का अभाव होता है। यह लक्षण शिकार का पीछा करते समय नर की अपने आप को छुपाने की क्षमता में अवरोध बनता है और दौड़ते समय बहुत गर्मी उत्पन्न करता है। नर के अयाल का रंग केसरी से लेकर काला तक होता है, सामान्यतया यह रंग उसकी आयु के बढ़ने के साथ गहरा होता जाता है।  व्यस्क सिंह के शरीर का भार आम तौर पर नर के लिए 150-250 किलोग्राम (330-550 lb) और मादा के लिए 120-182 किलोग्राम (264–400 lb) होता है। नोवेल और जैक्सन रिपोर्ट के अनुसार नर का वजन 181 किलोग्राम और मादा का वजन 126 किलोग्राम होता है; माउंट केन्या के पास एक नर का वजन 272 किलोग्राम (600 lb) पाया गया. सिंह आकार में बहुत भिन्नता रखते हैं, यह भिन्नता उनके वातावरण और क्षेत्र पर निर्भर करती है, इसके परिणामस्वरूप दर्ज किये गए भार में भी बहुत भिन्नता पाई गयी है। उदाहरण के लिए, सामान्य रूप से दक्षिणी अफ्रीका के सिंह का भार पूर्वी अफ्रीका के सिंह की तुलना में लगभग 5 प्रतिशत अधिक पाया गया है। सिर और शरीर की लंबाई नर में 170-250 सेमी (5 फीट 7 इन्च - 8 फीट 2 इंच) और मादा में 140-175 सेमी (4 फीट 7 इंच - महिलाओं में 5 फीट 9 इंच) होती है; कंधे की ऊंचाई लगभग नर में 123 से.मी. (4 फीट) और मादा में 107 से.मी. (3 फीट 6 इंच) होती है। पूंछ की लंबाई नर में 90-105 सेमी (2 फीट 11 इंच - 3 फीट 5 इंच) और मादा में 70-100 सेमी (2 फीट 4 - 3 फीट 3 इंच) होती है। सबसे लम्बा ज्ञात सिंह था काले अयाल से युक्त एक नर जिसे अक्टूबर 1973 में दक्षिणी अंगोला के मक्सू के नजदीक गोली से मारा गया; सबसे भारी ज्ञात सिंह एक नर-भक्षी था जिसे 1936 में दक्षिणी अफ्रीका के पूर्वी ट्रांसवाल में हेक्टरस्प्रयुत के ठीक बाहर मारा गया, जिसका वजन 313 किलो ग्राम (690 lb) था। जंगली सिंहों की तुलना में कैद में रखे गए सिंह बड़े आकार के होते हैं- रिकोर्ड में दर्ज सबसे भारी सिंह है 1970 में इंग्लैंड में कोलचेस्टर चिडियाघर में रखा गया एक सिम्बा नमक एक नर सिंह, जिसका वजन 375 किलोग्राम (826 lb) था।सबसे विशिष्ट विशेषता जो नर और मादा दोनों में पाई जाती है वह यह है, कि दोनों में पूंछ एक बालों के गुच्छे में समाप्त होती है, इस गुच्छे में एक कठोर "स्पाइन (कसिंहुक) " या "स्पर" होता है जो लगभग 5 मिलीमीटर लम्बा होता है, जो आपस में संगलित हो गयी पुच्छ अस्थि के अंतिम भाग से बनता है। सिंह एक मात्र फेलिड है जिसमें एक गुच्छेदार पूंछ पाई जाती है-इस स्पाइन और गुच्छे का कार्य अज्ञात हैं। जन्म के समय अनुपस्थित यह गुच्छा लगभग 5½ माह की आयु में विकसित होता है और 7 माह की आयु पर आसानी से पहचाना जा सकता है।