De noordse woelmuis behoort tot de woelmuizen. Zij kenmerken zich door een gedrongen, ietwat lompe bouw en een stompe kop met kleine ogen en oren. De staat is korter dan het lichaam.

De noordse woelmuis is een grote woelmuis met een brede kop en een relatief lange staart. Meestal heeft de noordse woelmuis een donkerbruine rugvacht en een donkergrijze buikvacht, maar ook lichtere exemplaren komen voor. De vacht is lang en glanzend. De oren vallen nauwelijks op. De vrij grote, donkergekleurde achtervoeten hebben contrasterende witte nageltjes.

De noordse woelmuis lijkt sterk op de aardmuis en de veldmuis, die beide echter wat kleiner zijn en een kortere staart hebben. Ook lijkt hij op de woelrat, die groter is.

Het leefgebied van de Noordse woelmuis is zeer gefragmenteerd geworden. In de Hoeksche Waard komt hij nog voor op het natuureiland Tiengemeten.