伊犁马具有良好的兼用体型，体格高大，结构匀称紧凑。头秀美、高昂干燥，面部血管明显；眼大有神，额广、鼻直，鼻孔大，有悍威。颈长适中，肌肉充实，颈础高，颈肩结合良好。耆甲中等高长，发育丰满。背腰平直，腰稍长，尻宽长中等，稍斜。胸深，肋骨开张良好，胸廓发达，腹形正常。肩胛长斜，四肢干燥，筋腱明显，关节清晰，肢势端正。系中等长，蹄质结实，运步轻快。鬃、鬣、尾、距毛中等或稍长。

有少部分马颈部肌肉欠丰满，前胸发育较差，四肢发育不足，有待今后在育种工作中改进。毛色以骝色为主之，栗色和黑色次之，青色和其他毛色少见，据1980年对929匹马的调查统计，骝毛占54.7%，栗毛占24.5%，黑毛占17.1%，青毛占1.9%，其他毛色占1.8%。