Grønlandshvalen ligner de andre retthvalene og har en kompakt, nærmest rumpetroll-lignende kropp. Kroppen er dekket av et inntil 61 cm tykt spekklag. Hodet er enormt i forhold til størrelsen og kan utgjøre nærere en tredjedel av den totale kroppslengden. Grønlandshvalen har korte runde sveiver. Fargen er sort med et hvitt eller kremfarget felt på den fremre delen av underkjeven. Den lyse fargen kan ha sorte prikker. Den har inntil 600-700 barder som henger ned fra to rader i overkjeven. Bardene kan bli inntil 430 cm lange.