A vörös róka testhossza 45,5–90 cm, farokhossza 30–55,5 cm. Testtömege 3–14 kg. Feje széles, homloka lapos, hirtelen keskenyedő arcorra hosszú és keskeny. Szemei ferdén nőnek; felálló füleinek a töve széles, felül kihegyesednek. Törzse karcsú, végtagjai rövidek és vékonyak. Farka hosszú és bozontos.
Általában vöröses-sárgás barna a színe, felülnézetben inkább rozsdavörös a bundája, a hasa és a végtagok belső oldala pedig fehéres. Sárgásvörös szőrméje sűrű és puha. Homlokán, vállain és háta hátulján a farok tövéig fehéren foltos; ajka, pofája és torka ugyancsak fehér. A végtagokon fehér sáv vonul lefelé, a fülek a mancsokhoz hasonlóan feketék.
Esetenként a farok hegyén fehér szálak nőhetnek vagy éppen teljesen fehér a farka. Nagy az egyedi variancia, nagyon ritkán, de Magyarországon is előfordul teljesen fekete egyede, ezt a vadászati szaknyelv „szenes rókának” hívja. E furcsa szín megjelenéséért – csakúgy, mint a fekete párducok esetében – bizonyos pigmentek a felelősek. A vörös róka nagy számban tenyésztett színváltozata az ezüstróka.
Évente kétszer váltja a szőrét, ami az április-május, illetve október-november hónapokban zajlik le.