Die Chilenische Waldkatze ist die kleinste der wilden Katzenarten Amerikas. Sie hat eine Kopfrumpflänge von 39-51 cm und wiegt zwischen 1,4 und etwa 2,9 Kilogramm. Das Fell ist graubraun bis beigefarben und mit kräftigen, kleinen rundlich-schwarzen Flecken bedeckt. Im Vergleich mit der nahe verwandten Kleinfleckkatze (Oncifelis geoffroyi) hat diese Art ein deutlich schmaleres Gesicht. Die Rückseite der Ohren ist schwarz und mit deutlich hellem Fleck gezeichnet.

Die Katzen haben breite Pfoten und einen recht kurzen, buschigen, etwa 20-25 cm langen Schwanz, der mehrere enge schwarze Querringe zeigt.