Le requin-léopard mesure en moyenne 2,50 m et peut atteindre une taille maximale avoisinant les 3,50 m. La silhouette du corps est fuselée.
Au cours de sa vie, ce requin a la particularité d'afficher des changements de motifs et de couleurs importants. Le nom commun de requin-zèbre est associé aux rayures noires et blanches présentes sur le corps des juvéniles. Son deuxième nom commun, requin léopard, est quant à lui attribué à ses motifs à l'âge adulte, où le corps est majoritairement gris pâle et jaune sable avec des taches de couleur marron foncé. Durant la transition à l'âge adulte, il est couvert dorsalement d'un motif tourbillonnant de fines bandes brun foncé bordées de taches brunes ressemblant à des taches de rousseur (c.f. photo).
La tête est légèrement déprimée et les narines sont très proches de l'avant du museau. Il y a une paire de barbillons nasaux qui relient la bouche. La nageoire caudale est longue et très imposante et représente presque la moitié de la longueur totale. Il y a une profonde encoche au niveau subterminale de cette dernière et le lobe inférieur est à peine développé. La première dorsale est plus grande que la deuxième. La face dorsale est ornée de longues crêtes longitudinales chez l'adulte.