Iriomotekatten skiller seg klinisk fra leopardkatter på fastlandet, blant annet gjennom å være fysisk mindre og gjennom forskjeller i skallen. Den har dessuten kun 28 tenner, mot normalt 30. Kroppslengden er cirka 50–60 cm og halen utgjør i tillegg cirka 20 cm. Lemmene er relativt korte og ender i labber som ikke har fullt inntrekkbare klør. Vekten er typisk 3,5–5 kg (typisk 4,2 kg ± 0,5 kg. Pelsen, som består av relativt lange hår, er gråbrun i fargen og har tydelig flekkmønster.