Die Böcke der nordöstlichen Formen erreichen eine Schulterhöhe von 135 cm und ein Gewicht von bis zu 216 kg. Die südwestlichen Vertreter sind in der Regel etwas kleiner.
Die Fellfarbe der Argalis variiert. Im Winterfell ist die Grundfarbe braun, wobei dunkelbraune, rotbraune und beigefarbene Tönungen vorkommen. Im Sommerfell verstärken sich die Rottöne des Fells. Ein schwarzer Streifen, der sich vom Hals zur Mitte des Rückens zieht, ist ebenfalls nur im Sommer sichtbar. Die Bauchseite ist gelblich oder grauweiß. Zwischen dem hellen Bauch und den dunkleren Flanken verläuft ein schwarzer oder brauner Streifen, der aber nicht immer sichtbar und manchmal unterbrochen ist. Gesäß und Schwanz sind weiß. Weiße Zeichnungen auf dem Rücken kommen bei zwei der Unterarten vor (Altai-Argali, Gobi-Argali). Auch der Hals und die Schnauzenspitze können weißlich sein. Die Beine sind auf der Außenseite braun wie Flanken und Rücken, manchmal auch etwas dunkler; die Innenseite der Beine ist weißlich. Weibliche Argalis gleichen in der Regel farblich den Böcken, sind aber im Schnitt etwas heller.
Die Hörner sind länger und schwerer als die aller anderen Wildschafe. Ihre Farbe ist gelbbraun. Bei den Böcken des Pamir Argali können sie 164 cm lang werden; bei anderen Unterarten liegt die mittlere Hornlänge bei 110 bis 120 cm. An der Basis haben die Hörner einen Umfang von etwa 40 cm. Sie vollführen in einer Spirale bis zu zwei volle Umdrehungen und weisen dann zur Seite. Die Spannweite beträgt im Schnitt 75 cm, beim Pamir Argali bis zu 130 cm. Zusammen mit dem Schädel wiegen die Hörner bis 22 kg. Die Oberfläche der Hörner ist geriffelt, die Farbe ist graugelb. Durch die Kämpfe zwischen den Böcken findet man oft Tiere mit beschädigten oder abgebrochenen Hornspitzen. Auch die Weibchen haben beim Argali Hörner, die aber viel kürzer als die der Böcke sind (Länge 30 bis 45 cm). Diese sind wesentlich dünner und eher säbelförmig.
Argalis rennen nach Art der Hausschafe und können dabei Geschwindigkeiten von 50 km/h (Böcke) bzw. 60 km/h (Weibchen) erreichen.
