蒙古百灵雌雄羽色大致相同,雄鸟冬季头顶中央棕黄色,四周栗红色,形成一个围绕头顶棕黄色的栗红色顶圈,其前端栗红色扩展至额部,后面延伸至后颈,因而使栗红色顶圈前后较厚;眼周、眉纹棕白色,两侧眉纹并向后延伸至枕部相连;颊和耳区棕黄或棕红色。
背、腰栗褐色具棕黄或棕灰色羽缘。翅上小覆羽和中覆羽栗红色,羽端棕黄色。大覆羽亦为栗红色,中部转为黑褐色;初级覆羽黑褐色,羽缘棕色,翼缘白色。
第一枚退化初级飞羽亦为白色,其余初级飞羽大都黑褐色,第二枚初级飞羽外侧白色,第三至四枚初级飞羽外侧具窄的白色羽缘,先端微缀棕色。内侧初级飞羽几纯白色,次级飞羽亦为白色,仅基部稍缀以黑褐色,三级飞羽淡栗褐色具棕黄色狭缘。尾上覆羽栗红色具棕色或灰白色狭缘。
中央尾羽栗褐色,羽缘棕红色具不甚明显的暗色横斑,最外侧尾主要为白色,仅内侧基部有一楔状褐色斑,次一对外侧尾羽黑褐色,仅外侧有较宽的白色缘,其余尾羽黑褐色,先端缀有白色,内外翻均具窄的白边。颏、喉和下体白色,胸微沾棕,上胸两侧各有一黑色块斑,其余下体棕白色,有的两胁微缀有栗色斑纹。繁殖期雄鸟羽色更艳丽,上体栗色也更浓著,背、肩、腰部黑色中央纹亦更著,胸侧两块黑斑间有一黑色细纹相连。
雌鸟与雄鸟基本相似,但上体羽色较淡,上胸两侧黑斑小。虹膜褐色或灰褐色,嘴黑色,脚肉色。
大小量度:体重♂58-60克,♀45-49克;体长♂165-210毫米,♀165-200毫米;嘴峰♂14-18毫米,♀13-18.5毫米;翅♂129-140毫米,♀113-120毫米;尾♂72-95毫米,♀65-80毫米;跗蹠♂22.5-26毫米,♀22-25毫米。(注:♂雄性;♀雌性)