Кустарник высотой до 1,5 м с буро-красными ветвями. Молодые побеги зелёные, с редкими бороздками, опушённые, особенно в верхних частях веток. Почки буро-красные, опушённые (1), по краю с белыми ресничками. Листовые рубцы крупные, в виде полукруга (2), с 1 крупным листовым следом. Сердцевина белая, не широкая; древесина бледно-зелёная. На кустах до весны (март-апрель) удерживаются в широких растопыренных щитках раскрывшиеся плоды-листовки.

Листья продолговато-эллиптические или почти ланцетные, длиной 4-5 см, сидячие на коротких черешках (1). Листовые пластинки сверху темно-зеленые и голые, а снизу более светлые и тоже голые или с редкими волосками. Края ресничатые и цельные, но у верхних листьев вегетативных побегов — с 2-4 крупными зубцами на верхушке (2).
Цветки белые собраны в многоцветковые щитковидные соцветия (3), которые располагаются на вершине боковых облиственных побегов 3-8 см длиной (4). Цветет с мая по июль.
Плоды голые, как и соцветие, или слабоопушенные. Созревают в июле-августе.

Ареалом растения является северо-восток европейской части страны, Сибирь и Дальний Восток, а за пределами России — Западная Европа, Монголия и северо-восток Китая. Растет на каменистых склонах гор и осыпях лесного пояса, а также на опушках и в подлеске хвойных и мелколиственных лесов. Быстро занимает гари и образует заросли благодаря вегетативному размножению. На северном пределе распространения предпочитает известняковые склоны и песчаные гривы. В горах Сибири может встречаться на высоте до 2350 м над уровнем моря. Спирея средняя морфологически очень неоднородна: на юге это крупный кустарник, а в сибирской тайге на южных сухих склонах — кустарничек, высота которого не превышает и 40 см.

Хозяйственное значение. Спирея японская широко используется в озеленении городов и поселков. В условиях культуры она хорошо размножается семенами и корневыми отпрысками, но нередко убегает из посадок и дичает.

Сходные виды. В Забайкалье, Приморье и Приамурье встречаются растения, которые иногда выделяют как самостоятельный вид — спирея шелковистая — S. sericea Turcz., имеющая шелковистоопушенные побеги и листья. В Восточной Сибири и на западе Приамурья распространен близкий вид — спирея даурская — S. dahurica (Rupr.) Maxim., имеющая более узкие листья.