Представляет собой многоствольный куст высотой до 5 м, может сформироваться в дерево высотой до 7 м. Цветет, когда закончатся поздние весенних заморозки, в июне, дней на 15 позже обыкновенной черемухи обыкновенной (черноплодной). Цветки у нее мелкие, без запаха, двуполые, собраны в пятнадцатисантиметровые кисти по 40-70 шт. Темно-красные плоды созревают почти на месяц позже, чем у черемухи обыкновенной, во второй половине августа, приятные кисло-сладкие и долго не осыпаются. В среднем урожайность составляет от 2 до 6 кг с развитого куста. Плодоношение более регулярное, чем у черемухи обыкновенной. Кроме того, черемуха виргинская сравнительно устойчива к тле и моли, которые так сильно вредят черной черемухе.