Вечнозелёное хвойное дерево высотой до 40-50 м, со стволом диаметром до 1.5-2 м. Крона у молодых деревьев ширококонусовидная, густая, у старых — раскидистая, иногда многовершинная. Кора толстая, темно-серая или серо-коричневая, с глубокими продольными трещинами. Хвоя расположена в пучках по 5 штук, длиной 7-20 см, тонкая, плотная, трехгранная, по краям с мелкими зазубринами, темно-зеленая с сизоватыми устьичными полосками. Шишки крупные, яйцевидно-удлиненные или цилиндрические, длиной 10-18 см, шириной 5-10 см, нераскрывающиеся, прямостоячие на коротких ножках, созревают на второй год. Семена («кедровые орешки») крупные, длиной 1.4-1.8 см, бескрылые, с толстой деревянистой кожурой, съедобные. Семенные чешуи шишек с отогнутым наружу утолщенным концом (апофизом).
Распространена в Восточной Азии. Естественный ареал охватывает юг российского Дальнего Востока (Приморский и Хабаровский края, Амурская область, юг Сахалина), северо-восточный Китай, Корейский полуостров, центральную Японию (о. Хонсю). В горах поднимается до высоты 1200-1300 м над уровнем моря.
Интродуцирована в Европу и Северную Америку с середины XIX века. Выращивается во многих ботанических садах и дендрариях умеренной зоны мира как ценное декоративное и орехоплодное дерево. В России за пределами природного ареала культивируется в европейской части, где зимостойка, но растет медленнее.
Теневыносливый (в молодости), относительно медленнорастущее дерево. Произрастает в составе смешанных хвойно-широколиственных («кедрово-широколиственных») лесов. Предпочитает хорошо дренированные, глубокие, свежие, плодородные суглинистые почвы на горных склонах. Чувствительна к пожарам и сильным засухам. Играет ключевую роль в экосистеме, являясь кормовой базой для множества видов животных (бурундук, белка, кабан, соболь, медведь, птицы).