Longueur de 14,5 à 18,5 cm dont 7 à 9,5 cm pour la queue. 

La Souris grise est densément recouverte de poils gris à gris-brun hormis sur la queue, le museau et l'extrémité des pattes. Elle est un peu plus claire sur le ventre mais sans limite nette. Ses grandes oreilles, ses yeux de petite taille et sa très longue queue annelée sont caractéristiques.

La confusion est possible avec d'autres espèces de micro mammifères et en particulier les mulots dont elle se distingue par ses plus petits yeux ou encore avec le Rat gris, qui diffère par une taille plus importante. L'odeur de l'urine de la Souris grise est également caractéristique.

Essentiellement nocturne, la Souris grise est principalement omnivore avec une prédilection pour les céréales. Connue jusqu'à 2 700 m d'altitude, elle occupe les maisons et divers bâtiments (magasins, usine, entrepôts, etc.) en ville, alors qu'en campagne, au-delà des fermes et greniers, elle est présente dans les haies, champs et jardins, où elle creuse des galeries dans la terre. Dans les habitats anthropisés, son nid est constitué de divers matériaux (tissus, papiers) et localisé sous les planchers ou dans les stocks de nourriture. Dans ce dernier habitat, la mise-bas est possible en toute saison alors qu'elle est plutôt saisonnière en campagne (mai/juin). Les portées, pouvant être de 5 à 10 par an, comprennent 4 à 8 petits qui pourront se reproduire dès 3 mois. La Souris grise est grégaire et défend collectivement un territoire.