Die Winterlinde ist kleiner und schlanker als ihre große Schwester, die Sommerlinde, und sie wird höchstens 30 Meter hoch (was allerdings auch ganz beachtlich ist). Die Krone ist schmaler, das Blattwerk wirkt feiner.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal sind die "Milbenhäuschen" auf der Blattunterseite. Die erscheinen bei der Winterlinde rostrot und nicht weiß. Die Blütenstände sind voller als bei der Sommerlinde; ein Blütenstand enthält fünf bis elf Blüten. Blattaustrieb und Blütezeit beginnen bei der Winterlinde Ende Juni, Anfang Juli.