É uma árvore que pode chegar aos 30 (40) m de altura. O tronco pode atingir cerca de 1 m de diâmetro, é direito, com casca grossa com numerosas gretas, em forma de V, elipsóides e avermelhadas. Copa cónica e pouco densa quando jovem. As folhas são aciculares e estão reunidas em grupos de 3 (raramente em grupos de 2), com a margem um pouco serrilhada, verde-brilhantes de 8 a 15 cm de comprimento por 1,3 a 2 mm de diâmetro. Os cones masculinos estão agrupados nas extremidades dos ramos, são cilíndricos e de cor amarelado-escuro. As pinhas ficam maduras uns anos mais tarde, no Outono, e os pinhões disseminam-se na Primavera seguinte ou mais tarde. As pinhas abrem na árvore, sem se desprenderem mas podem permanecer vários anos, antes de abrirem. As pinhas estão agrupadas em grupos de 3 em 3 até de 5 em 5, em verticilos; são grandes, de 7 a 14 cm de comprimento por 5 a 8 cm de largura e assimétricas. As sementes são negras, de 5 a 6 mm, com asa estreita, 4 a 5 vezes mais larga que o pinhão, atingindo 20 a 30 cm.

Este pinheiro é conhecido no seu país de origem, América do Norte, por pinheiro-de-monterey, por ser originário da região litoral de Monterey, próximo da cidade de S. Francisco na Califórnia. Em Espanha, onde esta espécie teve larga expansão em toda a costa Cantábrica, é conhecido por pinheiro-insigne, por adaptação ao anterior nome científico (Pinus insignis).

Reconhece-se facilmente pelas suas acículas reunidas em grupos de 3 e pelas pinhas muito assimétricas, de 7‑14 cm, com as escamas, os escudos externos muito proeminentes. Em Portugal existem alguns exemplares notáveis, de porte bastante elevado, como se poderá comprovar no Parque de Monserrate em Sintra e Mata do Buçaco.

Árvore muito sensível ao frio, e especialmente às geadas tardias. Cultiva-se principalmente a baixa altitude, em zonas de clima suave e húmido; é muito afectado pela processionária (Thaumetopoea pityocampa, principal desfolhadora dos pinheiros) e outras pragas.