Крупное, обычно сильно ветвящееся дерево с огромной кроной и мощным стволом. Достигает высоты 20-40 м. Может дожить до 2000 лет, но обычно живёт 300-400 лет. Рост в высоту прекращается в возрасте 100-200 лет; прирост в толщину, хоть и незначительный, продолжается всю жизнь.
Крона густая шатроподобная или широкопирамидальная, асимметричная, раскидистая, с крепкими ветвями и толстым стволом.
Кора тёмно-серая, черноватая, толстая. У молодых дубков кора серая, гладкая. На 20-30-м году на коре образуются более-менее глубокие трещины.
Плод — орех (жёлудь) голый, буровато-коричневый на длинной плодоножке. Плоды созревают в сентябре — октябре.
Жёлуди обладают хорошей всхожестью, распространяются птицами, главным образом сойками. До восьми-десяти лет сеянцы растут медленно, позже средний прирост в высоту составляет 30-35 см в год, а временами — 1,5 м в год. Рост в высоту продолжается до 120-200 лет. Возобновление обеспечивается также пнёвой порослью. Дуб рано развивает мощную корневую систему, что позволяет ему использовать большой объём почвы и противостоять ветровалу. Одиночно стоящие деревья начинают плодоносить с 40-60 лет, в сомкнутых насаждениях — ещё позже.
Продолжительность жизни дуба черешчатого — 400-500 лет, но известны деревья, имеющие возраст до 1000 и даже 1500 лет. По продолжительности жизни дуб стоит на одном из первых мест в растительном мире.
Родина: Европа, Кавказ.