果实扁圆形，纵径3.3~4.1cm，横径4.8~6.1cm，单果重一般45.5~65.5g，大者72.8~82.8g；果顶微凹陷，柱点小，偶有小乳突；基部平圆；果面朱红色，有光泽，较平滑，油胞细小，凹入或平生，凹点小而密；皮厚0.15~0.20cm，皮易剥；中心柱空，星芒状；囊瓣8~10，肾脏形，整齐，易分离，囊壁韧性中等；汁胞柔软，纺锤形，汁液多，橙红色或橙黄色；果肉柔嫩，酸甜或甜酸，多汁，味稍淡，尚化渣，品质中等，可溶性固形物10.0%~12.0%，100ml果汁中含糖7.5~8.1g，柠檬酸0.72~1.0g，果实可食率72.8%~76.1%。种子每果8~12粒，最多26粒，较瘦长，倒卵状；表面较光滑。果实11月上中旬成熟。
树姿开张，略下披，多呈圆头形；枝细而软，几无刺。叶长卵状或卵状披针形，长9.04 ~9.56cm，宽3.62~3.86cm；先端渐尖，基部楔形；叶柄长1.24~1.36cm，翼叶线形。花开张径2.1~2.5cm；花瓣舌形，长1.1~1.2cm，平展或微向后曲；花丝18~22枚，长短不一，3~7枚基部联合；蜜盘乳白色，大于子房。
三湖红桔多为实生繁殖，树势强，28年生树高3.55m，干周72cm，冠径5.2~5.5m。。盛产期30~60年，70~80年后逐渐衰老。一般成年树株产100~150kg，高产者200~250kg；20世纪50年代清江县洲上乡的一株“桔王”树曾产600kg多，高产稳产，一般正常管理大小年不显著。抗寒性较强，耐涝性尚可，易感溃疡病，耐瘠耐旱性较差；果实耐贮能力差。
20世纪50年代中期到70年代，三湖红桔种子曾几度引入广东潮汕和湛江地区供作甜橙、椪柑等的砧木之用，据调查表现相当良好，树体较矮化，丰产稳产，投产早，果实外观良好，对盐碱有很大的忍耐力，现已成为广东柑桔主要砧木品种之一。
