Владимирского тяжеловоза трудно спутать с какой-либо другой лошадью. Для его экстерьера характерны:
* крупная голова, длинная, с выпуклым профилем;
* длинная, мускулистая шея;
* высокая, длинная холка;
* широкая спина, нередко несколько мягковатая;
* длинный, широкий круп, раздвоенный, немного свислый или нормального наклона;
* широкая грудь;
* длинные, сухие ноги.
* длинные и густые грива и хвост.
Масть гнедая, реже вороная или рыжая с белыми отметинами ног и головы; темперамент энергичный; движения на шагу и рыси размашистые, свободные. Лошади владимирской породы выносливы в работе, хорошо идут не только шагом, но и рысью. Владимирский тяжеловоз — добронравная и спокойная лошадь, обладающая энергичными, свободными аллюрами. Это довольно неприхотливая лошадь, способная жить как в условиях конного завода, так и в табуне.
В то же время владимирские тяжеловозы сохранили в своём облике схожесть с ближайшими предками — шайрами и клейдесдалями. Это крупный рост, некоторые особенности экстерьера (например, относительно длинные ноги), обилие белых отметин и сильная оброслость ног. Однако владимирские тяжеловозы никогда не имеют белых отметин на животе — визитной карточки клейдесдалей, серой или пегой масти, которые встречаются у шайров, и не так крупны и сильны, как последние (средний рост в холке шайрского тяжеловоза — около 200 см).