灰孔雀雉雄鳥頭上有蓬松而延長的發狀羽冠，上面雜有細小的黑白相間的斑點；在頸後邊還披有烏褐色的翎領，具棕白色橫斑；通體為烏褐色，各羽上布滿了棕白色細點和橫斑，上體的棕白色點狀斑，由前向後逐漸擴大，兩翼內側各羽的近端部有壹個金屬藍紫色眼狀斑，外邊還圍以狹窄的黑褐色圓圈及較寬闊的白圈，極為醒目，下體橫斑較多；頦、喉白色；尾羽在靠近末端處有成對的紫綠色眼狀斑，有點近似孔雀的尾屏，所以被稱為孔雀雉。
雌鳥比雄鳥略小，羽色也較暗淡，尾較短，眼狀斑也不明顯。
虹膜淺褐色或灰色，臉上裸出部分肉色，嘴端角黑色，嘴基肉色，腳和趾淡綠角色。
大小量度：體重♂660-710g，♀460-550g；體長♂575-760mm，♀465-515mm；嘴峰♂22-23mm，♀20-21mm；翅♂200-225mm，♀185-196mm；尾♂363-402mm，♀236-240mm；跗蹠♂72-80mm，♀60-63mm。（註：♂雄性；♀雌性）