Hiirihaukkasiili on 48–5697 cm pitkä ja sen siipien kärkiväli on 110–130 cm. Sillä on leveät siivet, paksu, lyhyt kaula sekä keskipitkä pyrstö.<ref name="svensson">{{Kirjaviite | Tekijä = Svensson, Lars | Nimeke = Lintuopas - Euroopan ja Välimeren alueen linnut | Sivu = | Julkaisija = Otava | Vuosi = 2010 | Tunniste = ISBN 978-951-1-21351-2}}</ref> Rinta on keskiruskea, kainaloissa vaaleat laikut, muuten lintu on tummanruskea. Suomessa tavataan kahta alalajia. Läntinen buteo on kookkaampi ja tummempi. Itäinen vulpinus on hieman pienempi. Itäisen alalajin hiirihaukoilla on punertavan ruskea pyrstö ja muutoinkin väritys on vaaleamman tai punertavamman sävyinen. Alalajit risteytyvät keskenään ja välimuotoisia yksilöitä tavataan paljon. Sekä alapuolen valkoisen määrässä on muutoinkin paljon yksilökohtaista vaihtelua. Naaras on koirasta kookkaampi.
Hiirihaukka on petolinnuksi äänekäs, ja se ääntelee erityisesti keväällä. Sen tavallisin ääni on naukuva "piijäh", jota kuulee enimmäkseen lennossa.<ref name="svensson"/>
