Rhinocéros blanc et rhinocéros noir présentent la même coloration grise. La longueur du rhinocéros blanc (hors queue) peut aller jusqu'à 4 m, sa hauteur au garrot est d'environ 1,90 m et son poids va de 2 jusqu'à 3 tonnes, ce qui en fait la plus grande de toutes les espèces de rhinocéros. Il se distingue du rhinocéros noir (Diceros bicornis) par ses grandes oreilles pointues, son museau large et raccourci et une protubérance caractéristique sur le cou. Il s'en distingue aussi par le fait qu'il broute de l'herbe, tandis que le rhinocéros noir se nourrit de feuilles et de jeunes pousses d'arbre ; ainsi les deux espèces peuvent-elles coexister au sein du même écosystème.
L'odorat est chez lui le sens le plus important ; les oreilles et les yeux jouent au contraire un rôle secondaire. Comme le rhinocéros noir, c'est à peine s'il peut reconnaître quelque chose à plus de vingt mètres.
Sa corne est la plus longue de tous les rhinocéros, elle atteint en moyenne 65 cm (exceptionnellement 1,50 m). Sa fonction principale est de déblayer les obstacles lors de la quête de nourriture.
Malgré leur apparence, les rhinocéros sont dotés d'une musculature impressionnante, qui leur permet de courir très vite si nécessaire, jusqu'à50 km/h pour les plus rapides. Très agiles, ils peuvent aussi faire volte-face en pleine course.