Cáo nhỏ Bắc Mỹ là loài nhỏ nhất thuộc họ Chó được tìm thấy ở Bắc Mỹ (ngoại trừ một số giống chó nhà được lai tạo đặc biệt như Yorkshire).[4] Loài có đôi tai lớn khoảng 71 đến 95 mm (2,8 đến 3,7 in), giúp chúng hạ thấp thân nhiệt cũng như có thính giác phi thường, tương tự như cáo fennec. Cáo nhỏ Bắc Mỹ là loài dị hình giới tính với kích thước con cái nhỏ hơn đôi chút so với con đực. Cân nặng của loài khoảng từ 1,6 đến 2,7 kg (3,5 đến 6,0 lb) và chiều dài thân từ 455 đến 535 mm (17,9 đến 21,1 in) cộng thêm phần đuôi dài 250 đến 340 mm (9,8 đến 13,4 in).[4] Cáo nhỏ Bắc Mỹ thường có bộ lông màu xám với tông màu gỉ cùng một đỉnh đen cuối phần đuôi nhưng không có sọc như ở cáo xám. Phần bụng và phía trong tai thường có màu sắc sáng hơn. Chúng cũng có những đốm đặc trưng quanh vùng mũi.[4]