Báo hoa mai có thân hình vạm vỡ, các chi ngắn khỏe khoắn, phần dưới màu trắng và bộ lông màu xám với các đốm đen, được gọi là hoa thị. Tất cả các con báo hoa mai đều có hoa văn độc đáo và bộ lông của chúng từ đỏ cam đến vàng nhạt hoặc rám nắng. Các đốm đen của chúng trở nên rắn chắc xung quanh đầu, tay chân và ngực. Đôi tai nhỏ và tròn kéo dài từ khuôn mặt rộng của con báo, chúng cũng có râu dài quanh mõm và lông mày.
Màu lông của báo gấm thay đổi tùy theo vị trí và giúp chúng hòa hợp với môi trường xung quanh địa phương. Ví dụ, nhiều con báo sa mạc có bộ lông màu vàng kem hoặc nâu nhạt, trong khi những con báo ở môi trường sống lạnh hơn thường có màu xám khói pha với bộ lông màu hung của chúng. Đôi khi, những con báo được sinh ra với lượng melanin cao hơn trong cấu tạo di truyền của chúng và có bộ lông đen hoàn toàn, khiến các đốm của chúng khó nhìn thấy hơn.
Báo hoa mai nhỏ hơn các loài mèo lớn khác, nhưng chúng lợi dụng kích thước nhỏ gọn của mình để di chuyển lén lút trên cạn, trên cây và dưới nước. Con đực trung bình nặng từ 80 đến 150 pound, trong khi con cái nặng từ 62 đến 100 pound, theo LiveScience. Báo hoa mai có bộ hàm và bàn chân khỏe, cho phép chúng giết chết con mồi nhanh chóng bằng cách bẻ cổ. Những con mèo khỏe mạnh này có thể kéo những thân thịt nặng gấp ba lần trọng lượng cơ thể của chúng.