La paruline à flancs marron a une calotte jaune entourée de noir et des rayures marron sur les flancs. Le dos est foncé, rayé de jaune-vert. La femelle et le mâle sont semblables, mais le jaune de la femelle est plus terne et elle a moins de marron sur les flancs. Cette paruline a une envergure de 20 cm, mesure environ 12 centimètres et pèse jusqu'à 12 grammes, soit environ le poids d'une fraise! Elle vit environ 7 ans.