Хвойное дерево второй величины — до 30 метров высоты и до 80 см в диаметре. Одно из самых светолюбивых деревьев. Молодые побеги густо-опушённые, красновато-коричневые.
Хвоя длиной от 2 до 3 см, узкая, килеватая, тёмно-зелёная, снизу сизая. Шишки имеют закруглённо-яйцевидную форму, длина 1,8–2,5 см, в раскрывшемся состоянии их ширина — от 1,6 до 2 см. От 25 до 30 чешуй расположены в 5–6 рядов.
Длительность жизни — 250–300 и более лет. Размножается семенами. Прирост составляет до метра в год. Поздней осенью сбрасывает хвою.
Растет на юге Приморского края, продвигаясь по предгорьям Сихотэ-Алиня не далее как 46-го градуса северной широты. Основная часть ареала — на восточных склонах Сихотэ-Алиня в Ольгинском, Лазовском, Кавалеровском и Дальнегорском районах. На западных склонах Сихотэ-Алиня — в верховьях рек Уссури и Большой Уссурки.
Лиственница ольгинская (лат. Larix olgensis) занесена в Красную книгу России и Приморского края.
