Cú đại bàng Á Âu là một loài cú lớn và mạnh mẽ. Nó nhỏ hơn đại bàng vàng nhưng lớn hơn cú trắng. Đôi khi nó được gọi là cú lớn nhất thế giới dù cú bắt cá Blakiston (B. blakistoni) trung bình hơi nặng hơn và cú xám lớn (Strix nebulosa) trung bình hơi dài hơn.[2][3]

Cú đại bàng Á Âu có sải cánh dài 160–188 cm (63–74 in), với các cá thể lớn nhất có sải cánh dài đến 200 cm (79 in). Tổng chiều dài của loài cú này có thể dao động trong khoảng 56 đến 75 cm (22 đến 30 in). Con mái cân nặng 1,75–4,2 kg (3,9–9,3 lb) và con trống cân nặng 1,5–3 kg (3,3–6,6 lb).[4][5][6][7] Trong khi đó, cú lợn lưng xám (Tyto alba), loài cú phân bố rộng rãi nhất thế giới, có cân nặng khoảng 500 gram và Cú sừng lớn (B. virginianus), là loài điền vào vai trò sinh thái của Cú đại bàng Á Âu ở Bắc Mỹ, cân nặng khoảng 1,4 kg.[8]

Theo các kích thước chuẩn của Cú đại bàng Á Âu, chúng có đuôi dài 23–31 cm (9,1–12,2 in) xương cổ chân dài 7,4–8,8 cm (2,9–3,5 in) và mỏ dài 4,2–5,8 cm (1,7–2,3 in).[6][9]