Der Weiße Stör erreicht eine Durchschnittslänge von 2,10 Metern, das größte gefangene Exemplar war 6,10 Meter lang bei einem Gewicht von 816 kg. Das höchste bekannt gewordene Alter liegt bei 104 Jahren. Seine Farbe ist grauweiß bis bräunlich auf der Oberseite, die Unterseite ist fahler, die Flossen grau. Die laterale Knochenplattenreihe besteht aus 38 bis 48 Knochenplatten. Die dorsale Knochenplattenreihe endet mit der Rückenflosse. Charakteristisch für die Art sind zwei Reihen von vier bis acht Knochenplatten entlang der Mittellinie zwischen Anus und Afterflosse. Die vier Barteln stehen üblicherweise näher zur Spitze des Rostrums als zum Maul.