Paeonia brownii est une plante herbacée vivace glauque, hibernante en été, de 25 à 40 cm de haut, avec jusqu'à dix tiges par plante, qui poussent à partir d'une grosse racine charnue. Chaque tige rosâtre est quelque peu décombente et possède cinq à huit feuilles composées deux fois ou profondément incisées, vert bleuâtre, glabres, un peu charnues, qui peuvent développer des bords teintés de pourpre lorsque les températures sont basses.