Сова сіра - невелика сова з короткими крилами і коротким заокругленим хвостом. На голові 2 широкі продовгуваті смуги білого забарвлення з рябизною. Лицевий диск, як у сови довгохвостої, не обмежений і вгадується лише по структурі оперення або ж обмежений темною смугою. Очі доволі великі, чорні. Між очей над дзьобом валики з білого пір'я у вигляді півмісяців. Дзьоб сірий. В цілому, схожа на сову довгохвосту (Strix uralensis), але менша і має значно коротший хвіст. Забарвлення буває сірим і рудим. У птахів сірого забарвлення спина буро-сіра, значно темніша ніж груди. На грудях великі продовгуваті темно-бурі або чорні плями, перекреслені тонкими поперечними штрихами. У рудої морфи спинна сторона бура, низ більш світлий, вохристо-рудий. Плямистість така ж як і у сірої морфи. На плечах, як правило, білі плями.

Самка сови сірої дещо більша за самця, але такого ж забарвлення.

Маса - 0,4-0,7 кг, довжина - 41-46 см, крило самців - 26,8-29,5 см, самок - 26,9-31,0 см, розмах - 90-105 см.

Молоді особини мають рудо-сірий пух, який повністю втрачають до жовтня.

Пухові пташенята в першому вбранні білі з вохристим відтінком на спині. Довкола очей круглі сіруваті плями. Забарвлення голови світліше ніж забарвлення грудей.

Політ сови сірої легкий, безшумний, з плавними помахами крил, достатньо маневрений.

Токування самця - завиваючий протяжний крик, який складається з декількох складів різної інформації. Самка кричить уривисто.

Сова сіра - неперелітна птаха. Ареал її проживання наведений на карті.

В лісостепу і степових районах тяжіє до заплавних лісів. Взагалі заплавні ліси є найбільш щільно заселеним даним видом біотопом в межах всього ареалу, незалежно від природної зони.

По всій території ареалу є звичною в парках і старих садах великих міст і сіл. Часто гніздиться на старих цвинтарях, де ростуть старі дуплисті дерева.

Сова сіра в більшості випадків влаштовує гнізда в природних дуплах старих лип, дубів, тополь, берез, верб і осик. В карстових і гірських районах гніздиться в глибоких нішах і тріщинах скельних оголень бортів карстових ям, річкових долин.

Дещо рідше гніздиться в людських спорудах: на горищах будинків, в дахах церков. При гніздуванні в скелях і спорудах людини часто як основу для відкладання яєць використовує побудови галок (Corvusmonedula).

Яйця відкладає безпосередньо на поверхню дупла або на ґрунт ніші.

В кладці 3-5, рідше 2 і 6-8 яєць білого забарвлення, характерної для сов еліптичної форми.

Відстань між гніздами різних пар в щільних гніздових угрупуваннях коливається від 0,1 до 1 км, в менш насичених місцях проживання - 1-5 км.