Крупное дерево с ровным прямым стволом, высотой до 23— 25 м, диаметр ствола 60—65 см, иногда 1 м. На старых стволах кора темно-серая, иногда почти черная, морщинистая, глубокобороздчатая, на молодых светло-серая, слабоморщинистая, ветви серые, гладкие. Молодые оливково-коричневые с чечевичками побеги густо опушены. Крона изящная, шатровидная, ажурная, из редких мощных ветвей. Листья сложные непарноперистые, с 9—19 супротивными, удлиненноэллиптическими, пильчатыми по краю листочками. Листочки неравнобокие при основании и заостренные на верхушке. Общая длина листа иногда превышает 1 м, ширина достигает 40 см. Листья распускаются во второй половине мая, опадают в середине сентября, приобретая незадолго до этого красивую соломенно-желтую окраску.
Цветет одновременно с распусканием листьев. Тычиночные цветки собраны в длинные многоцветковые сережки, образующиеся летом в год, предшествующий цветению. Малозаметные женские цветки расположены в кистях на вершинах побегов по 3—10. Плод — ложная костянка, обычно называемая орехом. Толстая, плотная зеленая оболочка ореха при созревании засыхает и отваливается, обнажая твердую, морщинистую, темно-бурую с 6—8 продольными островатыми ребрами кожуру (скорлупу). От скорлупы семя освобождается только при прорастании. Созревают плоды в конце сентября — начале октября. Одно дерево дает около 50 кг орехов. По вкусу они почти не отличаются от грецких.
Маньчжурский орех распространен на Дальнем Востоке, в Хабаровском и Приморском краях, а также в Корее и северном Китае. Встречается главным образом вдоль рек в смешанных и широколиственных лесах, иногда поднимается в горы до высоты 500—600 м. Предпочитает плодородные влажные почвы.
Твердая и прочная древесина легко колется, хорошо полируется, обладает красивым рисунком, поэтому идет на изготовление фанеры для мебели и отделки стен, на токарные изделия, а также используется в самолетостроении. Из коры молодых деревьев вьют тонкие веревки. Из наружной оболочки плода получают дубильные вещества и коричневую краску. Орехи съедобны, содержат пищевое и техническое масло. Как зимостойкое дерево маньчжурский орех может использоваться для гибридизации. Очень быстро растет и пригоден для разведения в лесных культурах и полезащитных полосах.
На Южном Сахалине изредка встречается близкий вид, орех Зибольда, с рыжеватым опушением стержня листа и 2 продольными ребрами на скорлупе ореха. Это более тенелюбивый вид, чем маньчжурский орех.
