毛白楊分布廣泛，以黃河流域中、下游為中心分布區(qū)。雌株以河南省中部為常見，山東次之，其它地區(qū)較少，北京有引有雌株。模式標(biāo)本采自北京南口、西拐子（八達(dá)嶺）。

喬木，高達(dá)30米。樹皮幼時暗灰色，壯時灰綠色，漸變?yōu)榛野咨蠒r基部黑灰色，縱裂，粗糙，干直或微彎，皮孔菱形散生，或2-4連生；樹冠圓錐形至卵圓形或圓形。側(cè)枝開展，雄株斜上，老樹枝下垂；小枝（嫩枝）初被灰氈毛，后光滑。芽卵形，花芽卵圓形或近球形，微被氈毛。長枝葉闊卵形或三角狀卵形，長10-15厘米，寬8-13厘米，先端短漸尖，基部心形或截形，邊緣深齒牙緣或波狀齒牙緣，上面暗綠色，光滑，下面密生氈毛，后漸脫落；葉柄上部側(cè)扁，長3-7厘米，頂端通常有2(3-4)腺點；短枝葉通常較小，長7-11厘米，寬6.5-10.5厘米（有時長達(dá)18厘米，寬15厘米），卵形或三角狀卵形，先端漸尖，上面暗綠色有金屬光澤，下面光滑，具深波狀齒牙緣；葉柄稍短于葉片，側(cè)扁，先端無腺點。雄花序長10-14(20)厘米，雄花苞片約具10個尖頭，密生長毛，雄蕊6-12，花藥紅色；雌花序長4-7厘米，苞片褐色，尖裂，沿邊緣有長毛；子房長橢圓形，柱頭2裂，粉紅色。果序長達(dá)14厘米；蒴果圓錐形或長卵形，2瓣裂。花期3月，果期4月。