Le Busard cendré est un rapace mince, aux ailes étroites et pointues qui lui donne une silhouette fine, légère et élégante.
Il existe un dimorphisme sexuel au niveau du plumage, qui permet de différencier les individus mâles et femelles. Le mâle possède un plumage gris cendré, le bout des ailes noires ainsi qu’un trait noir sur le dessus de chaque aile. Quant à la femelle, son plumage est brun sur le dessus, brun foncé sur le dessous et son croupion est blanc.
Le busard cendré mesure 43 à 50 cm de longueur. La largeur des ailes est de 39 à 50 cm, l'envergure atteint 0,96 à 1,16 m. Le mâle pèse de 225 à 300 g, la femelle de 300 à 450 g.
Il peut être confondu avec le busard Saint-Martin. On peut reconnaître le busard cendré par sa queue et ses ailes longues et étroites (5 rémige primaire courte). Le plumage du mâle est plus sombre chez le busard cendré que chez le busard Saint-Martin mais les femelles et les juvéniles restent difficiles à distinguer.