Die Ross-Kastanie ist ein sommergrüner Laubbaum. Wenn sie frei steht, kann sie durchaus eine Wuchshöhe von 20, ja sogar 25 Metern erreichen. Gewöhnlich hat sie eine schöne, dichte und regelmäßig gestaltete Krone.
Bei jungen Bäumen ist die Rinde glatt und sehr hell, später wird sie zunehmend dunkelbraun und feldert sich dann in einzelne großrissige Platten auf.
Die Knospen sind sehr groß. Bei einer Länge von 3 Zentimetern und einem Durchmesser von 1½ Zentimeter sind sie die Größten aller europäischen Laubbäume. Im Winter haben sie eine rötlichbraune Färbung, im Frühjahr auf den Laubaustritt hingehend werden sie stark klebrig.
Die Blätter der Ross-Kastanie sind sehr groß, handförmig geteilt in 5 bis 7 Blättchen mit breit-keilförmigem Umriss. Sie werden bis zu 25 Zentimeter lang und messen an ihrer breitesten Stelle bis 8 Zentimeter. Die seitlichen Blättchen sind wohl immer die kleineren. Der Blattstiel ist kräftig und von grünlicher Farbe, er wird bis zu 20 Zentimeter lang. Die Blätter sind oberseits matt dunkelgrün, unterseits heller gefärbt. Im Herbst verfärben sie sich hin zu leuchtendem Gelb. Sie hinterlassen nach dem Laubfall an den Zweigen große, deutliche Narben von hufeisenförmigem Aussehen.
Die im Mai erscheinenden Blüten stehen sehr zahlreich in großen, aufrecht stehenden Rispen von bis zu 30 Zentimeter Wuchshöhe. Die Einzelblüten haben eine interessante blütenökologische Anpassung. Nur bei gelbem Saftmal wird Nektar erzeugt, bei rotem Saftmal versiegt die Quelle sofort nach der Bestäubung. Die Blüten werden danach von den Bestäubern, meistens sind es Bienen und Hummeln, nicht mehr angeflogen.
Die Frucht der Ross-Kastanie, sie wird Kastanie genannt, fällt später aus der aufplatzenden Hülle heraus. Sie wird von Wildschweinen und Rothirschen geschätzt. Kinder benutzen die Früchte gerne zum Basteln.