Las hojas de roble rojo americano miden aproximadamente 18 cm (7 pulgadas) de largo y presentan 7 a 11 lóbulos ondulados poco profundos con dientes irregulares y con puntas en forma de cerdas. Las hojas son glabras y muestran un color verde opaco en la parte superior y un verde opaco más claro en la parte inferior, con mechones de pelos en los ángulos de las venas. En otoño, las hojas se tornan de un atractivo marrón rojizo a escarlata, y algunas pueden persistir en el árbol durante el invierno.

Roble rojo americano produce flores masculinas y femeninas en el mismo árbol. Las flores masculinas aparecen como amentos colgantes amarillento-verdes, que miden aproximadamente de 5 a 10 cm (2 a 4 pulgadas) de largo. Las flores femeninas son diminutas, de aproximadamente 0.3 cm (1/8 pulgada) de diámetro, y de forma ovalada. La floración ocurre de abril a mayo. Después de la fertilización, las flores femeninas se desarrollan en bellotas a lo largo de dos años.

El tallo de roble rojo americano exhibe un tono marrón amarillento o marrón rojizo y es liso, marcado con lenticelas. Los tallos jóvenes son de color verde claro y lisos. Las ramitas presentan una textura similarmente lisa y llevan lenticelas. Las yemas de las hojas miden aproximadamente 6.35 mm (1/4 pulgada) de largo, son de color marrón rojizo, y pueden ser tanto peludas como lisas en sus puntas, proporcionando una característica única para su identificación.

El fruto de roble rojo americano es una bellota, que generalmente mide de 1.9 a 3.8 cm (0.75 a 1.5 pulgadas) de largo. Estas bellotas suelen presentarse individualmente o en pares en un tallo extremadamente corto. Exhiben un tono marrón a marrón rojizo y poseen una textura lisa. La bellota tiene un capuchón ancho que envuelve aproximadamente una cuarta parte de la sección superior de la nuez. El interior de la bellota alberga una pulpa blanca, que es notablemente amarga al gusto. Estos frutos maduran y se vuelven visibles de agosto a octubre.