Urani(III) bromide là chất rắn màu đỏ nóng chảy ở 730 ℃ và có màu xanh lục nhạt khi tan chảy.[4] Cấu trúc của urani(III) bromide tương ứng với cấu trúc của urani(III) chloride. Trong trường hợp này, các nguyên tử urani được bao quanh bởi chín nguyên tử brom trên mỗi ba nguyên tử. Hình đa diện phối trí là một hình lăng trụ ba cạnh. Nó kết tinh trong hệ tinh thể lục phương trong nhóm không gian P63/m với các hằng số mạng tinh thể a = 794,2 pm và c = 444,1 pm và hai đơn vị công thức trên mỗi ô đơn vị.