Высота куста - 1,5-1,8 м, диаметр кроны - 1-2 м. Листья 3—7-лопастные, похожие на листья дуба, откуда и произошло видовое название. Осенью листья приобретают темно-пурпуровую окраску. Цветет в июне-августе, цветки белые, собраны в метельчатые соцветия 10 см длиной. В средней полосе России гортензия дуболистная зимой может подмерзать. С возрастом зимостойкость этого вида гортензии заметно увеличивается.